Hóa học: phản ứng cộng clo, brom và iốt
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| halogen addition/ˈhælədʒn əˈdɪʃn/ | cộng halogen |
| decolourisation/dɪˌkʌləraɪˈzeɪʃn/ | mất màu |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Nước brom mất màu cam của nó khi phản ứng với anken. Sản phẩm dạng mở giải thích nơi hai nguyên tử brom đã đi đâu thay vì nói rằng brom chỉ biến mất.
- 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 halogen bằng phản ứng cộng qua liên kết C=C. Một phân tử halogen X₂ cung cấp một nguyên tử cho mỗi carbon trước đây liên kết đôi, và liên kết C=C trở thành liên kết đơn. Ở đây X có thể là Cl, Br hoặc I. Phản ứng cộng của clo và brom dễ dàng được mô tả ở nhiệt độ phòng mà không cần đèn tia cực tím hay xúc tác niken; phản ứng cộng của iốt có thể chậm hơn và kém thuận lợi hơn, do đó hình vẽ thể hiện sản phẩm cộng đã nêu thay vì hứa hẹn tốc độ kiểm tra giống hệt nhau cho mọi halogen.
- Cộng halogen: Sự cộng một nguyên tử halogen vào mỗi carbon của liên kết đôi carbon–carbon; Mất màu: Sự mất đi màu sắc có thể thấy được của thuốc thử trong phản ứng được nêu.
Điều gì được giữ lại khi bromine cộng vào anken?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Phản ứng cộng giữ nguyên toàn bộ khung xương anken: một bromine gắn vào mỗi nguyên tử carbon có liên kết đôi và C=C trở thành C-C, với mọi hydro gốc không bị thay đổi. Sản phẩm là dibromoalkan, vì vậy liên kết đôi KHÔNG được giữ lại.
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
- Đối với ethene cộng với bromine, CH₂=CH₂ trở thành BrCH₂–CH₂Br. Mỗi carbon giữ lại hai nguyên tử hydro và nhận thêm một nguyên tử bromine, tạo ra bốn đóng góp liên kết. Nước brom chuyển từ màu cam sang không màu trong phản ứng được chỉ định; ankan đối chứng không tạo ra phản ứng cộng nhanh như vậy dưới các điều kiện này. Khung carbon và số lượng hydro được giữ nguyên trong khi hai nguyên tử halogen được thêm vào. Các bảng hiển thị phân biệt sản phẩm của clo, bromine và iốt đối với bốn alken ban đầu được đặt tên.
- Vẽ phân tử gốc, đánh dấu hai carbon liên kết đôi, thay đổi liên kết của chúng thành đơn và gắn một halogen vào mỗi carbon. Kiểm tra mọi carbon và mỗi hydro thay vì thay thế H bằng Br. Ghi lại màu sắc thực tế so với mẫu trắng/đối chứng trong các thí nghiệm vi mô do giáo viên phê duyệt. Halogen cần được chứa đựng an toàn, sử dụng kính bảo hộ và thông khí; học sinh không được tự ý tạo ra clo, xử lý bromine nguyên tố hoặc thiết lập điều kiện phản ứng iode độc lập.
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: C₄H₈ + Br₂ → C₄H₈Br₂ bao gồm bốn nguyên tử C, tám nguyên tử H và hai nguyên tử Br. Ba phân tử trải qua mỗi phân tử một phản ứng cộng sẽ thu được tổng cộng sáu nguyên tử bromine. Với Cl₂, sản phẩm tương ứng có hai nguyên tử clo trong mỗi phân tử; với I₂, nó có hai nguyên tử i-ốt. Các công thức sản phẩm được cung cấp đó không mô tả quá trình trùng hợp hay thế.
Năm phân tử anken mỗi phân tử cộng một Br₂. Tìm tổng số nguyên tử bromine đã được thêm vào. Sử dụng cùng một quy trình: đại lượng đã biết → mô hình → mối quan hệ → thế số → đơn vị và giải thích.
Năm phân tử anken mỗi phân tử cộng thêm một Br₂. Tìm tổng số nguyên tử brom đã cộng.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 10 nguyên tử. Đã biết: mỗi anken thêm một Br2, đóng góp 2 nguyên tử bromine. Với năm lần cộng: 5 x 2 = 10 nguyên tử bromine được thêm vào tổng cộng.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Không loại bỏ hydro trong vẽ phản ứng cộng, hoặc khẳng định ánh sáng UV là xúc tác bắt buộc cho bài kiểm tra anken. Điều đó nhầm lẫn giữa phản ứng cộng và phản ứng thế của ankan. Sự mất màu là bằng chứng về độ không no trong phép so sánh có kiểm soát, không phải là bằng chứng duy nhất cho ethene hay xác định phổ quát bất kỳ chất lỏng chưa biết nào. Điểm kết thúc không màu đơn thuần không thể chứng minh rằng mẫu vật an toàn.
- 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 bromine phải thay thế hai nguyên tử hydro của alkene. Nhận định này sai: Phản ứng cộng GẮN nguyên tử bromine xuyên qua liên kết đôi mà không loại bỏ bất cứ thứ gì. Thay thế nguyên tử hydro là phản ứng thế - một loại phản ứng khác mà alkan tham gia với halogen dưới ánh sáng UV.
Chemistry-only: cộng clo, bromine và iode: Đối với ethene cộng với bromine, CH₂=CH₂ trở thành BrCH₂–CH₂Br. Mỗi carbon giữ lại hai nguyên tử hydro và nhận thêm một bromine, tạo ra bốn liên kết. Nước bromine chuyển từ màu cam sang không màu trong phản ứng được chỉ định; ankan đối chứng không cho sự cộng nhanh chóng như vậy dưới các điều kiện này. Khung xương carbon và số lượng hydro được giữ nguyên trong khi hai nguyên tử halogen được thêm vào. Các bảng hiển thị phân biệt sản phẩm của clo, bromine và iode đối với tất cả bốn anken bắt đầu có tên.
Phản ứng cộng bromine không thay thế hai nguyên tử hydro của anken.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Phản ứng cộng GẮN nguyên tử bromine lên qua liên kết đôi mà không loại bỏ bất cứ thứ gì. Thay thế nguyên tử hydro là phản ứng thế - một phản ứng khác mà ankan thực hiện với halogen dưới ánh sáng UV.
Cộng một nguyên tử halogen vào mỗi carbon của liên kết đôi carbon–carbon: viết thuật ngữ chuyên ngành.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
cộng halogen nghĩa là Cộng một nguyên tử halogen vào mỗi carbon của liên kết đôi carbon–carbon.