Только химия: четыре наблюдения для первых спиртов
Введено| English | Значение |
|---|---|
| solubility/ˌsɒljuːˈbɪlɪti/ | растворимость |
| alcohol oxidation/ˈælkəhɒl ˌɒksɪˈdeɪʃn/ | окисление спиртов |
Что могло бы объяснить это наблюдение?
- Этанол горит до углекислого газа и воды, однако его реакция с натрием выделяет водород. Указание реактива предотвращает путаницу между этими двумя наблюдениями.
- Начните с гипотезы. Укажите величины или признаки, которые вы будете сравнивать, затем определите, какие доказательства могут различить два объяснения.
Построение модели
- Показанные первичные спирты реагируют с натрием, выделяя водород и образуя органическое соединение, содержащее натрий. Они горят в достаточном количестве кислорода, образуя углекислый газ и воду, выделяя энергию. Они растворяются в воде, образуя растворы, хотя растворимость снижается по ряду примеров, и бутанол растворяется в значительно меньшей степени. При наличии подходящего окислителя при соответствующем нагревании показанные первичные спирты могут быть окислены до соответствующих карбоновых кислот.
- окисление спиртов: Реакция указанного спирта с окислителем при заданных условиях; растворимость: сколько вещества может раствориться в указанном количестве растворителя при определенных условиях.
Какое утверждение верно для изученного примера первичного этанола?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Этанол реагирует с натрием, выделяя ВОДОРОД (из группы OH), и полностью горит до углекислого газа и воды. Ни одна из реакций не выделяет только углекислый газ, добавление воды ничего не меняет химически.
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
- Для показанных первичных примеров метанол дает метановую кислоту, этанол — уксусную кислоту, пропанол — пропионовую кислоту, а бутанол — масляную кислоту. Положение атома углерода, связанного с группой OH, имеет значение; другая конфигурация спирта не может автоматически иметь тот же продукт окисления. В одобренном тесте подкисленный дихромат калия(VI) может изменять цвет с оранжевого на зеленый при окислении первичного спирта. Требование GCSE предполагает описание наблюдений, а не механизмы образования альдегидов или уравнения реакций для этих реакций негорения.
- Записывайте реактив, условия и наблюдение в отдельных колонках. Описание образования раствора с водой следует трактовать как смешивание/растворение, а не как доказательство того, что вода превратилась в новый спирт. Любые демонстрации с участием натрия или окислителей требуют оценки рисков школы, квалифицированного обращения, защиты глаз и использования одобренных малых количеств; хром(VI)-реагенты требуют контролируемой утилизации отходов. Если школа не допускает демонстрацию, студенты должны проанализировать справочные наблюдения. Не добавляйте натрий в водный раствор спирта, чтобы сделать вывод о реакции только спирта.
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: полное горение этанола — C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O. Количество атомов углеродов равно 2, водорода — 6, кислорода — 7 с каждой стороны; топливо уже вносит один атом O. Две молекулы этанола потребляют шесть молекул O₂ в этом представленном уравнении полного горения. Балансировка метанола дает 2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O.
Полное горение этанола требует трех молекул O₂ на одну молекулу этанола. Найдите количество O₂, необходимое для четырех молекул этанола. Используйте ту же последовательность: известные величины → модель → соотношение → подстановка → единица и интерпретация.
Полное горение этанола требует трех O₂ на одну молекулу этанола. Найдите O₂, необходимое для четырех молекул этанола.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Результат — 12 молекул. Известно: каждая молекула этанола требует 3 молекулы O2 для полного горения. Для четырёх молекул этанола: 4 × 3 = 12 молекул O2. Атом кислорода внутри каждой молекулы этанола учитывается в балансе.
Проверьте вывод и его ограничения
- Не забывайте об кислороде, уже присутствующем в спирте, при балансировке горения, иначе не называйте водород из реакции с натрием углекислым газом. Метанол и другие спирты могут быть токсичными и легковоспламеняющимися; смешиваемость не гарантирует безопасность. Письменный ответ или предоставленное изменение цвета не подтверждают выполнение реального школьного эксперимента.
- Вернитесь к первоначальному наблюдению. Объясните, что подтверждает результат, при каких условиях он верен и каким образом можно проверить конкурирующее объяснение.
При уравнивании горения необходимо учитывать атом кислорода, уже присутствующий в этаноле. Это утверждение неверно: формула этанола C2H5OH содержит атом кислорода, поэтому баланс кислорода составляет 1 + 6 = 7 с обеих сторон реакции C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O. Игнорирование собственного кислорода топлива нарушает уравнение.
Только химия: четыре наблюдения для первых спиртов. Для показанных первичных примеров метанол дает метановую кислоту, этанол — уксусную кислоту, пропанол — пропионовую кислоту, а бутанол — масляную кислоту. Положение атома углерода, связанного с группой OH, имеет значение; другая конфигурация спирта не может автоматически иметь тот же продукт окисления. В одобренном тесте подкисленный дихромат калия(VI) может изменять цвет с оранжевого на зеленый при окислении первичного спирта. Требование GCSE предполагает описание наблюдений, а не механизмы образования альдегидов или уравнения реакций для этих реакций негорения.
Уравнение горения должно игнорировать атом кислорода, уже присутствующий в этаноле.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Формула этанола C2H5OH уже содержит атом кислорода, поэтому баланс кислорода выглядит так: 1 + 6 = 7 по обе стороны уравнения C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O. Игнорирование собственного кислорода топлива нарушает уравнение.
Реакция указанного спирта с окислителем при заданных условиях: запишите технический термин.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Окисление спирта означает реакцию указанного спирта с окислителем при заданных условиях.