Hóa học: phản ứng cộng hydro và đốt cháy anken
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| hydrogenation/haɪˈdrɒdʒəneɪʃn/ | hiđro hóa |
| addition reaction/əˈdɪʃn rɪˈækʃn/ | phản ứng cộng |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Propen trở thành propan khi hiđro cộng vào qua C=C. Khung xương ba carbon vẫn nguyên vẹn; phản ứng này thêm hiđro chứ không làm gãy chain thành các mảnh ngắn hơn.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Alken phản ứng với hydro trong điều kiện có xúc tác niken đã được làm nóng để tạo thành ankan. Điều kiện giảng dạy điển hình là khoảng 150 °C với niken; đây là mô tả điều kiện phản ứng, không phải quy trình thực hành của học sinh. Một H₂ cộng vào một liên kết C=C: hai nguyên tử hydro gắn vào hai carbon trước đó liên kết đôi và liên kết carbon–carbon trở thành liên kết đơn. Đây là hydro hóa, một phản ứng cộng.
- Hiđrơ hóa: Sự cộng hiđro qua liên kết bội carbon–carbon để tạo sản phẩm bão hòa hơn; Phản ứng cộng: Phản ứng thêm nguyên tử qua liên kết bội mà không loại bỏ khung xương carbon hiện có.
Điều gì xảy ra khi hydrogen cộng qua liên kết C=C duy nhất của propene?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Phản ứng cộng gắn một hydro vào MỖI trong hai nguyên tử carbon có liên kết đôi, chuyển C=C thành C-C và biến propene thành propane. Mạch vẫn nguyên vẹn, và số lượng hydro tăng đúng hai.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Phản ứng cộng nối các nguyên tử vào phân tử qua liên kết bội mà không loại bỏ khung xương carbon hiện có. Kiểm tra số lượng liên kết mới: mỗi carbon vẫn tạo ra bốn liên kết. Riêng lẻ, anken cháy trong ôxy như các hydrocacbon khác. Với đủ ôxy, sự cháy hoàn toàn tạo ra cacbon đioxit và nước. Trong không khí, chúng có xu hướng cháy với ngọn lửa khói do sự cháy không hoàn toàn tạo ra hạt cacbon; khói không chứng minh sự cháy hoàn toàn.
- Vẽ anken đã cho trước, thay thế C=C bằng C–C và thêm một H vào mỗi carbon bị ảnh hưởng. Giữ lại mọi nguyên tử khác. Sử dụng các bảng sản phẩm dạng mở riêng biệt cho tất cả bốn thành viên bắt đầu được đặt tên. Đối với sự cháy, cân bằng carbon, hiđro rồi đến ôxy. Phân tích bằng chứng thí nghiệm được chấp thuận thay vì tiến hành thí nghiệm hiđro/xtác dưới áp suất: khí dễ cháy, chất xúc tác nóng và ôxy phải luôn nằm dưới sự kiểm soát của người được đào tạo.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: C₃H₆ + H₂ → C₃H₈ bảo toàn C=3 và H=8 ở cả hai vế. Trong một mẫu biểu diễn gồm sáu phân tử propene, sẽ tiêu thụ sáu phân tử H₂ và tạo ra sáu phân tử propane nếu phản ứng cộng hoàn toàn. Phản ứng cháy hoàn toàn ethene là C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O, với hai nguyên tử C, bốn nguyên tử H và sáu nguyên tử O ở mỗi bên phương trình.
Tám phân tử ethene được biểu diễn trải qua phản ứng cộng hoàn toàn, mỗi phân tử sử dụng một H₂. Tìm số phân tử H₂ đã tiêu thụ. Sử dụng cùng một trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → mối quan hệ → thay thế → đơn vị và diễn giải.
Tám phân tử ete được biểu diễn thực hiện phản ứng cộng hoàn toàn, mỗi phân tử tiêu thụ một H₂. Tìm số phân tử H₂ đã tiêu thụ.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 8 phân tử. Đã biết: mỗi phân tử ethene thêm một phân tử H2 vào qua liên kết đôi của nó. Với tám phân tử ethene: 8 x 1 = 8 phân tử H2 tiêu thụ, tạo ra tám phân tử etan.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Đừng thêm hai nguyên tử hiđro vào chỉ một carbon hoặc để liên kết đôi không đổi sau khi cộng. Chất xúc tác không phải là chất phản ứng theo tỷ lệ mol. Ví dụ về hiđrơ hóa không quy định điều kiện vận hành phổ quát cho mọi anken công nghiệp. Ngọn lửa khói chỉ ra sự cháy không hoàn toàn trong ngữ cảnh được nêu, không phải là nước chưa bao giờ có thể hình thành.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Phản ứng cộng hydro vào alkene bắt buộc phải chia cắt khung carbon. Nhận định này sai: Phản ứng cộng chỉ mở liên kết thứ hai của liên kết đôi và gắn hydro vào mỗi carbon. Không có liên kết carbon-carbon nào bị phá vỡ, nên khung骨架 vẫn nguyên vẹn - việc chia cắt chuỗi không phải là phản ứng cộng.
Chỉ hóa học: sự cộng hiđro và sự cháy anken: Phản ứng cộng nối các nguyên tử vào phân tử qua liên kết bội mà không loại bỏ khung xương carbon hiện có. Kiểm tra số lượng liên kết mới: mỗi carbon vẫn tạo ra bốn liên kết. Riêng lẻ, anken cháy trong ôxy như các hydrocacbon khác. Với đủ ôxy, sự cháy hoàn toàn tạo ra cacbon đioxit và nước. Trong không khí, chúng có xu hướng cháy với ngọn lửa khói do sự cháy không hoàn toàn tạo ra hạt cacbon; khói không chứng minh sự cháy hoàn toàn.
Phản ứng cộng hydro vào anken không làm gãy khung carbon.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Phản ứng cộng chỉ mở liên kết thứ hai của liên kết đôi và capped mỗi carbon bằng hydro. Không có liên kết carbon-carbon nào bị phá vỡ, nên khung xương vẫn nguyên vẹn - cắt đứt mạch không phải là phản ứng cộng.
Cộng hydro qua liên kết bội carbon–carbon để tạo sản phẩm bão hòa hơn: viết thuật ngữ chuyên ngành.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
hydro hóa nghĩa là Cộng hydro qua liên kết bội carbon–carbon để tạo sản phẩm bão hòa hơn.