13.07.2020

Формула за горене на бензен. Химични свойства. Биологично действие и токсикология



ПРЦВШ (Ф) ФГБОУ ВПО

Катедра "Пожарна безопасност"

Тест

по дисциплина "Теория на горенето и взривовете"

Задача номер 1

Определете специфичните теоретични количества и обем на въздуха, необходими за пълното изгаряне на бензенови пари. Условията, в които се намира въздухът се характеризират с температура Tv и налягане Pv, а бензеновите пари - температура Tg и налягане Pg. Изразете резултатите от изчислението в следните единици: ; ;;;

Изходни данни (N - номер на група, n - брой според списъка на учениците:

TV=300+(-1) N *2*N-(-1) n *0.2*n= 277.6 K

Pv \u003d? 10 3 \u003d 95900 Pa;

Тg=300?(?1) N?2?N?(?1) n?0.2?n= 321.6 K;

Pr \u003d? 10 3 \u003d 79400 Pa.

С6Н6+7.5О2+7.5?3.76N2=6CO2+3pO+7.5?3.76N2+Qp (1),

където Qp е топлината на химическа реакция. От това уравнение е възможно да се определят стехиометричните коефициенти на бензен и молекулярен кислород: Vg = 1, V0 = 7,5

2. Специфично теоретично количество въздух - броят киломола въздух, които са необходими за пълното изгаряне на един киломол бензол, се изчислява по формулата:

където 4,76 е количеството въздух, което съдържа единица кислород, \u003d е съотношението на стехиометричните коефициенти на молекулярен кислород (Vo) и бензен (Vg)

Замествайки в (d) стойностите на Vo и Vg, получаваме:

3. Обемът въздух, необходим за пълното изгаряне на един киломол бензен, се определя, както следва:

където е обемът на един киломол въздух при температура Tv и налягане Pv. Стойността се изчислява по формулата

където 22,4 е моларният обем на газа при нормални условия, Po = 101325 Pa е нормално налягане, To = 273 K е нормална температура.

Замествайки Tv, To, Pv, Po в (5), получаваме

Специфичният теоретичен въздушен обем се изчислява по формулата (4):

4. Обемът въздух, необходим за пълното изгаряне на единица обем газообразно гориво, се определя, както следва:

където е обемът на един киломол гориво - бензенови пари при температура Tg и налягане Pg. Като се има предвид това

и замествайки (8) и (5) в (7), получаваме следния израз за специфичния теоретичен въздушен обем:

Изчисляваме стойността на този параметър на процеса на горене:

Обемът въздух, необходим за пълното изгаряне на един килограм бензол, се определя, както следва:

където - моларната маса на горивото е масата на един киломол бензен, изразена в килограми. Моларната маса на бензена е числено равна на неговото молекулно тегло и се намира по формулата:

Ac?nc + An?nn, UiAi?ni (11)

където Ac и An са атомните тегла на въглерода и водорода, nc и nn са броят на въглеродните атоми в молекулата на бензена. Замествайки стойностите на Ac = 12, nc = 6, An = 1, nn = 6, получаваме:

Намираме специфичния теоретичен обем на въздуха, като заместваме стойностите на n във и във формула (10):

Резултат от изчислението:

Задача номер 2

Определете конкретното теоретично количество, обем и състав на продуктите от изгаряне на бензен, ако са известни коефициентът на излишък на въздух c, температурата Tp и налягането Pp на продуктите от горенето, температурата Tg и налягането Pg на парите на бензена. Изразете резултатите от изчислението в молни фракции (в проценти) и в следните единици: ; ;;

Първоначални данни:

c=1.5+(?1) N?0.1?N?(?1) n?0.01?n = 0.2;

Rp \u003d? 10 3 \u003d 68400 Pa;

Tp=1600°(?1) N?20?N?(?1) n?2?n = 1816 K;

Тg=273?(?1) N?2?N+(?1) n?0.2?n = 295.4 K;

Rg \u003d? 10 3 \u003d 111600 Pa;

разтвор (N=11, n=2).

1. Пишем стехиометричното уравнение за реакцията на изгаряне на бензен във въздуха:

C 6 H 6 +7.5O 2 +7.5?3.76N 2 \u003d 6CO 2 + 3H2O + 7.5?3.76N 2 + Qp, (1)

където Qp е топлината на химическа реакция. От това уравнение определяме следните стехиометрични коефициенти:

V CO2 = 6, V pO = 3, V C6H6 = 1, V O2 = 7,5, V N2 = 7,5? 3,76

2. Определете очакваното количество продукти от горенето на един киломол гориво:

Замествайки в (2) стойностите на стехиометричните коефициенти на продуктите от горенето и горивото, получаваме:

3. Специфично теоретично количество въздух - броят киломола въздух, необходими за пълното изгаряне на един киломол гориво, определяме по формулата:

Където 4,76 е количеството въздух, което съдържа единица кислород,

Съотношение на стехиометричните коефициенти на молекулен кислород и бензен.

Замествайки в (4) стойностите V O2 =7,5 и V C6H6 =1 , получаваме:

4. Излишното количество въздух, което пада върху 1 Kmol гориво, се определя от израза:

бензен пара въздух за горене

Замествайки в този израз стойностите

37,7(0,2-1)=30,16(7)

5. Общото количество продукти на горенето на единица количество горивно вещество се определя от сумата:

След като заместим стойностите и получаваме:

6. Молните фракции на продуктите от горенето, изразени като процент, се определят, както следва:

Във формули (9) за молните фракции на азот и кислород в продуктите на горенето 0,79 и 0,21 са молните фракции на тези вещества във въздуха, чийто излишък води до увеличаване на дела на азота и появата на кислород в продуктите на горенето.

7. За да се определят специфичните обеми и продукти на горене, е необходимо да се изчисли техният моларен обем - обемът на един киломол газ при условията, в които се намират продуктите:

където 22,4 е обемът на един киломол газ при нормални условия, T 0 \u003d 273K - нормална температура, Po \u003d 101325 Pa - нормално налягане.

Замествайки в (10) стойностите, Po, To, получаваме:

Обемът на продуктите, които се образуват при изгарянето на един килограм гориво, с изключение на излишния въздух, се изчислява, както следва:

където - моларната маса на горивото е масата на един киломол бензен, изразена в килограми. Моларната маса на бензена се намира по формулата:

където Ac и An са атомните тегла на въглерода (12) и водорода (1), n ​​​​c и n n са броят на въглеродните (6) и водородните (6) атоми в молекулите на бензена (C 6 H 6).

Замествайки стойностите и в (12) получаваме

Излишният обем въздух на 1 килограм гориво се определя, както следва:

където е обемът на един киломол излишен въздух, който е част от продуктите на горенето. Тъй като температурата и налягането на излишния въздух съответстват на температурата и налягането на продуктите от горенето, тогава \u003d \u003d 220,7.

Замествайки тази стойност, както и в (14), получаваме:

За да изчислим специфичния обем на продуктите от пълното изгаряне на горивото, приемаме, че бензеновите пари имат температура Tg при налягане:

където е обемът на един киломол бензенови пари при температура Tg и налягане Pg. Моларният обем на горивото се изчислява по формулата:

Замествайки получената стойност и такива стойности в (17), получаваме:

Излишният обем въздух на кубичен метър бензенови пари се определя, както следва:

Заместване в (20) стойности \u003d 30.16 , \u003d и

дава следния резултат:

Общият специфичен обем на продуктите от горенето, като се вземе предвид излишъкът на въздух, се определя от сумата

Резултат от изчислението:

X CO2 \u003d%; X H2O \u003d 4,4%; X N2 =%; X O2 \u003d 11,7%


Подобни документи

    Изчисляване на коефициента на запалимост на нитробензен C6H5NO2 и въглероден дисулфид CS2. Уравнение за реакцията на изгаряне на пропилацетат във въздуха. Изчисляване на обема на въздуха и продуктите от горенето при изгаряне на горим газ. Определяне на пламна температура на толуен по формулата на В. Блинов.

    тест, добавен на 08.04.2017 г

    Изчисляване на обема на въздуха и продуктите от горенето, образувани при изгарянето на веществото. Уравнението за реакцията на изгаряне на етиленгликол във въздуха. Изгаряне на смес от горими газове. Изчисляване на адиабатната температура на горене за стехиометрична смес. изгаряне на пропанол.

    тест, добавен на 17.10.2012 г

    Тип на горене и неговите основни параметри. Химическо превръщане на гориво и окислител в продукти на горене. Уравнения на материалния и топлинен баланс на реакцията на горене. Влияние на коефициента на излишък на въздух върху състава на продуктите от горенето и температурата на горене.

    тест, добавен на 17.01.2013 г

    Определяне на обема въздух, необходим за пълното изгаряне на единица маса от горимо вещество. Съставът на продуктите от горенето на единица маса от горимо вещество. Граници на разпространение на пламъка на смеси газ, пара, прах и въздух. Налягане на експлозивно разлагане.

    курсова работа, добавена на 23.12.2013 г

    Разработване на мерки за предотвратяване възникването на пожари и експлозии, оценка на условията за тяхното развитие и потушаване. Концепцията за степента на прегаряне, методът за нейното определяне. Процедурата за съставяне на уравнението на реакцията на горене. Изчисляване на обема въздух, необходим за запалване.

    курсова работа, добавена на 07/10/2014

    Определяне на състава на продуктите от пълното изгаряне на газ. Изчисляване на адиабатната температура на горене на газова смес при постоянен обем и постоянно налягане. Кинетични реакционни константи на самозапалване на природен газ. Граница на възпламеняване на газовата смес.

    курсова работа, добавена на 19.02.2014 г

    Характеристика индустриални начиниалкилиране на бензен с пропилен. Принципи на алкилиране на бензен с олефини в химичната технология. Проблеми на проектирането на технологични инсталации за алкилиране на бензен. Описание на технологията на производствения процес.

    дисертация, добавена на 15.11.2010 г

    Горенето е мощен окислителен процес. Видове горене: тлеене и горене с пламък. Експлозията като частен случай на горене. Електрически свойства на пламъка. Разнообразие от продукти на горене в резултат на непълно изгаряне на горивото. Филтриране на дим през вода.

    научна работа, добавена на 29.07.2009 г

    Определяне на обема въздух, необходим за пълното изгаряне на дадено количество пропан. Изчисляване на промяната в енталпията, ентропията и енергията на Гибс, като се използват следствията от закона на Хес. Определение моларни масиеквиваленти на окислителя и редуциращия агент.

    тест, добавен на 02/08/2012

    Методи за определяне на консумацията на абсорбиращо масло, концентрацията на бензен в абсорбентното масло, напускащо абсорбера. Изчисляване на диаметъра и височината на набития абсорбатор. Определяне на необходимата нагряваща повърхност в куба на колоната и разхода на нагряваща пара.

Физически свойства

Бензолът и неговите най-близки хомолози са безцветни течности със специфична миризма. Ароматните въглеводороди са по-леки от водата и не се разтварят в нея, но лесно се разтварят в органични разтворители - алкохол, етер, ацетон.

Бензолът и неговите хомолози сами по себе си са добри разтворители за много органични вещества. Всички арени горят с димящ пламък поради високото съдържание на въглерод в техните молекули.

Физическите свойства на някои арени са представени в таблицата.

Таблица. Физически свойства на някои арени

Име

Формула

t°.pl.,
°C

t°.bp.,
°C

Бензол

C 6 H 6

5,5

80,1

Толуен (метилбензен)

C 6 H 5 CH 3

95,0

110,6

Етилбензен

C 6 H 5 C 2 H 5

95,0

136,2

Ксилол (диметилбензен)

C 6 H 4 (CH 3) 2

орто-

25,18

144,41

мета-

47,87

139,10

чифт-

13,26

138,35

Пропилбензен

C 6 H 5 (CH 2) 2 CH 3

99,0

159,20

Кумол (изопропилбензен)

C6H5CH(CH3)2

96,0

152,39

Стирен (винилбензен)

C 6 H 5 CH \u003d CH 2

30,6

145,2

Бензол - нискокипяща ( Tкип= 80,1°C), безцветна течност, неразтворима във вода

внимание! Бензол - отрова, действа върху бъбреците, променя кръвната формула (при продължителна експозиция), може да наруши структурата на хромозомите.

Повечето ароматни въглеводороди са животозастрашаващи и токсични.

Получаване на арени (бензен и неговите хомолози)

В лабораторията

1. Сливане на соли на бензоена киселина с твърди основи

C6H5-COONa + NaOH t → C6H6 + Na2CO3

натриев бензоат

2. Реакция на Wurtz-Fitting: (тук G е халоген)

от 6з 5 -G+2Na + Р-G →° С 6 з 5 - Р + 2 NaЖ

ОТ 6 H 5 -Cl + 2Na + CH 3 -Cl → C 6 H 5 -CH 3 + 2NaCl

В индустрията

  • изолиран от нефт и въглища чрез фракционна дестилация, реформинг;
  • от въглищен катран и коксов газ

1. Дехидроциклизация на алканис повече от 6 въглеродни атома:

C 6 H 14 T , кат→C 6 H 6 + 4H 2

2. Тримеризация на ацетилен(само за бензен) – Р. Зелински:

3C 2 H2 600°° С, акт. въглища→C 6 H 6

3. Дехидрогениранециклохексан и неговите хомолози:

Съветският академик Николай Дмитриевич Зелински установява, че бензолът се образува от циклохексан (дехидрогениране на циклоалкани

C 6 H 12 t, кат→C 6 H 6 + 3H 2

C6H11-CH3 T , кат→C 6 H 5 -CH 3 + 3H 2

метилциклохексанетолуен

4. Алкилиране на бензен(получаване на хомолози на бензен) – r Фридел-Крафтс.

C6H6 + C2H5-Cl t, AlCl3→C6H5-C2H5 + HCl

хлороетан етилбензен


Химични свойства на арените

аз. РЕАКЦИИ НА ОКИСЛЕНИЕ

1. Изгаряне (димен пламък):

2C6H6 + 15O2 T→12CO 2 + 6H 2 O + Q

2. Бензол при нормални условияне обезцветява бромната вода и воден разтворкалиев перманганат

3. Бензоловите хомолози се окисляват от калиев перманганат (обезцветяване на калиев перманганат):

А) в кисела среда до бензоена киселина

Под действието на калиев перманганат и други силни окислители върху хомолозите на бензола, страничните вериги се окисляват. Без значение колко сложна е веригата на заместителя, тя се разрушава, с изключение на a-въглеродния атом, който се окислява до карбоксилна група.

Хомолозите на бензена с една странична верига дават бензоена киселина:


Хомолозите, съдържащи две странични вериги, дават двуосновни киселини:

5C 6 H 5 -C 2 H 5 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 5CO 2 + 6K 2 SO 4 + 12MnSO 4 + 28H 2 O

5C 6 H 5 -CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 3K 2 SO 4 + 6MnSO 4 + 14H 2 O

Опростено :

C6H5-CH3 + 3O KMnO4→C 6 H 5 COOH + H 2 O

Б) в неутрални и слабо алкални до соли на бензоената киселина

C 6 H 5 -CH 3 + 2KMnO 4 → C 6 H 5 COO K + K OH + 2MnO 2 + H 2 O

II. РЕАКЦИИ НА СЪБИРАНЕ (по-твърди от алкени)

1. Халогениране

C6H6 + 3Cl2 ч ν → C 6 H 6 Cl 6 (хексахлорциклохексан - хексахлоран)

2. Хидрогениране

C6H6 + 3H2 T , ПтилиNi→C 6 H 12 (циклохексан)

3. Полимеризация

III. РЕАКЦИИ НА ЗАМЕСТВАНЕ – йонен механизъм (по-лек от алкани)

1. Халогениране -

а ) бензен

C6H6 + Cl2 AlCl 3 → C 6 H 5 -Cl + HCl (хлоробензен)

C6H6 + 6Cl2 t,AlCl3→C 6 Cl 6 + 6HCl( хексахлоробензен)

C6H6 + Br2 t,FeCl3→ C 6 H 5 -Br + HBr( бромобензен)

б) бензенови хомолози при облъчване или нагряване

По отношение на химичните свойства алкиловите радикали са подобни на алканите. Водородните атоми в тях се заместват с халогени по свободнорадикален механизъм. Следователно, в отсъствието на катализатор, нагряването или UV облъчването води до реакция на радикално заместване в страничната верига. Влиянието на бензеновия пръстен върху алкиловите заместители води до факта, че водородният атом винаги се замества при въглеродния атом, директно свързан с бензеновия пръстен (а-въглероден атом).

1) C6H5-CH3 + Cl2 ч ν → C 6 H 5 -CH 2 -Cl + HCl

в) хомолози на бензен в присъствието на катализатор

C6H5-CH3 + CI2 AlCl 3 → (смес от орта, двойка производни) +HCl

2. Нитриране (с азотна киселина)

C6H6 + HO-NO2 t, H2SO4→ C 6 H 5 -NO 2 + H 2 O

нитробензен - миризма бадемово!

C6H5-CH3 + 3HO-NO2 t, H2SO4ОТ H3-C6H2(NO2)3 + 3H2O

2,4,6-тринитротолуен (тол, тротил)

Използването на бензен и неговите хомолози

Бензол C6H6 е добър разтворител. Бензолът като добавка подобрява качеството на моторното гориво. Той служи като суровина за производството на много ароматни органични съединения - нитробензен C 6 H 5 NO 2 (от него се получава разтворител, анилин), хлоробензен C 6 H 5 Cl, фенол C 6 H 5 OH, стирен и др.

Толуен C 6 H 5 -CH 3 - разтворител, използван в производството на багрила, лекарства и експлозиви (тротил (тол) или 2,4,6-тринитротолуен TNT).

Ксилол C6H4(CH3)2. Техническият ксилен е смес от три изомера ( орто-, мета- и двойка-ксилоли) - използва се като разтворител и изходен продукт за синтеза на много органични съединения.

Изопропилбензен C 6 H 5 -CH (CH 3) 2 служи за получаване на фенол и ацетон.

Хлорни производни на бензенаизползвани за растителна защита. По този начин, продуктът от заместване на Н атоми в бензен с хлорни атоми е хексахлоробензен C 6 Cl 6 - фунгицид; използва се за суха обработка на семената на пшеница и ръж срещу твърда главица. Продуктът от добавянето на хлор към бензена е хексахлорциклохексан (хексахлоран) C 6 H 6 Cl 6 - инсектицид; използва се за борба с вредните насекоми. Тези вещества се отнасят до пестицидите - химически средства за борба с микроорганизми, растения и животни.

стирен C 6 H 5 - CH \u003d CH 2 полимеризира много лесно, образувайки полистирен и съполимеризирайки с бутадиен - стирен-бутадиенови каучуци.

ВИДЕО ИЗЖИВЯВАНИЯ

Арените са ароматни въглеводороди, съдържащи един или повече бензенови пръстени. Бензеновият пръстен се състои от 6 въглеродни атома, между които се редуват двойни и единични връзки.

Важно е да се отбележи, че двойните връзки в молекулата на бензена не са фиксирани, а постоянно се движат в кръг.

Арените се наричат ​​още ароматни въглеводороди. Първият член на хомоложния ред е бензенът - C 6 H 6 . Общата формула за техните хомоложни серии е C n H 2n-6.

За дълго времеструктурната формула на бензена остава загадка. Формулата, предложена от Кекуле с две тройни връзки, не може да обясни факта, че бензенът не влиза в реакции на добавяне. Както бе споменато по-горе, според съвременните концепции двойните връзки в молекулата непрекъснато се движат, така че е по-правилно да ги нарисувате под формата на пръстен.

Двойните връзки образуват конюгация в молекулата на бензена. Всички въглеродни атоми са в състояние на sp2 хибридизация. Валентен ъгъл - 120°.

Номенклатура и изомерия на арените

Имената на арените се образуват чрез добавяне на имената на заместители към основната верига - бензеновия пръстен: бензен, метилбензен (толуен), етилбензен, пропилбензен и др. Заместителите са, както обикновено, изброени по азбучен ред. Ако в бензеновия пръстен има няколко заместителя, тогава се избира най-краткият път между тях.


Арените се характеризират със структурен изомеризъм, свързан с позицията на заместителите. Например, два заместителя на бензенов пръстен могат да бъдат в различни позиции.

Името на позицията на заместителите в бензеновия пръстен се формира въз основа на тяхното разположение един спрямо друг. Означава се с представките орто-, мета- и пара. По-долу ще намерите мнемонични съвети за успешното им запаметяване;)


Получаване на арени

Арените се получават по няколко начина:


Химични свойства на арените

Арените са ароматни въглеводороди, които съдържат бензенов пръстен със спрегнати двойни връзки. Тази функция затруднява реакциите на добавяне (но все пак е възможно!)

Не забравяйте, че за разлика от други ненаситени съединения, бензенът и неговите хомолози не обезцветяват бромната вода и разтвора на калиев перманганат.


© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Тази статия е написана от Юрий Сергеевич Белевич и е негова интелектуална собственост. Копирането, разпространението (включително чрез копиране в други сайтове и ресурси в Интернет) или всяко друго използване на информация и обекти без предварителното съгласие на притежателя на авторските права е наказуемо от закона. За да получите материалите на статията и разрешение за използването им, моля, свържете се с

Първата група реакции са реакциите на заместване. Казахме, че арените нямат множество връзки в молекулната структура, но съдържат спрегната система от шест електрона, която е много стабилна и дава допълнителна здравина на бензеновия пръстен. Следователно, в химична реакцияпърво става заместването на водородните атоми, а не разрушаването на бензеновия пръстен.

Вече се сблъскахме с реакции на заместване, когато говорим за алкани, но за тях тези реакции протичат по радикален механизъм, а за арените е характерен йонният механизъм на реакциите на заместване.

Първохимическо свойство халогениране. Заместване на водороден атом с халогенен атом хлор или бром.

Реакцията протича при нагряване и винаги с участието на катализатор. В случай на хлор, това може да бъде алуминиев хлорид или железен хлорид три. Катализаторът поляризира халогенната молекула, което води до разкъсване на хетеролитична връзка и се получават йони.

Положително зареденият хлориден йон реагира с бензен.

Ако реакцията протича с бром, тогава железен трибромид или алуминиев бромид действа като катализатор.

Важно е да се отбележи, че реакцията протича с молекулярен бром, а не с бромна вода. Бензолът не реагира с бромна вода.

Халогенирането на бензенови хомолози има свои собствени характеристики. В молекулата на толуен метиловата група улеснява заместването в пръстена, реактивността се увеличава и реакцията протича при по-меки условия, тоест вече при стайна температура.

Важно е да се отбележи, че заместването винаги се случва в орто и пара позиции, така че се получава смес от изомери.

Второсвойство нитриране на бензен, въвеждане на нитро група в бензеновия пръстен.

Образува се тежка жълтеникава течност с мирис на горчиви бадеми нитробензен, така че реакцията може да бъде качествена за бензен. За нитриране се използва нитруваща смес от концентрирани азотна и сярна киселини. Реакцията се извършва чрез нагряване.

Нека ви напомня, че за нитриране на алкани в реакцията на Коновалов се използва разредена азотна киселина без добавяне на сярна киселина.

При нитриране на толуен, както и при халогениране, се образува смес от орто- и пара-изомери.

третосвойство алкилиране на бензен с халоалкани.

Тази реакция позволява въвеждането на въглеводороден радикал в бензеновия пръстен и може да се счита за метод за получаване на бензенови хомолози. Алуминиевият хлорид се използва като катализатор, който насърчава разлагането на молекулата на халоалкана в йони. Има нужда и от отопление.

Четвъртосвойство алкилиране на бензен с алкени.

По този начин може да се получи например кумол или етилбензен. Катализатор алуминиев хлорид.

2. Реакции на присъединяване към бензен

Втората група реакции са реакциите на присъединяване. Казахме, че тези реакции не са характерни, но са възможни при доста тежки условия с разрушаването на пи-електронния облак и образуването на шест сигма връзки.

Петосвойство в общия списък хидрогениране, добавяне на водород.

Температура, налягане, катализатор никел или платина. Толуенът може да реагира по същия начин.

шестосвойство хлориране. Моля, обърнете внимание, че говорим специално за взаимодействието с хлор, тъй като бромът не влиза в тази реакция.

Реакцията протича при силно ултравиолетово облъчване. Образува се хексахлорциклохексан, друго име за хексахлоран, твърдо вещество.

Важно е да запомните, че за бензена невъзможнореакции на присъединяване на халогеноводороди (хидрохалогениране) и присъединяване на вода (хидратация).

3. Заместване в страничната верига на бензенови хомолози

Третата група реакции засяга само бензенови хомолози - това е заместване в страничната верига.

седмосвойство в общия списък халогениране при алфа въглеродния атом в страничната верига.

Реакцията протича при нагряване или облъчване и винаги само при алфа въглерода. Тъй като халогенирането продължава, вторият халогенен атом ще се върне в алфа позиция.

4. Окисляване на бензенови хомолози

Четвъртата група реакции е окисление.

Бензеновият пръстен е твърде силен, така че бензенът не се окислявакалиевият перманганат не обезцветява разтвора си. Това е много важно да запомните.

От друга страна, хомолозите на бензена се окисляват с подкислен разтвор на калиев перманганат при нагряване. И това е осмото химично свойство.

Оказва се бензоена киселина. Наблюдава се обезцветяване на разтвора. В този случай, без значение колко дълга е въглеродната верига на заместителя, тя винаги се разкъсва след първия въглероден атом и алфа атомът се окислява до карбоксилна група с образуването на бензоена киселина. Останалата част от молекулата се окислява до съответната киселина или, ако е само един въглероден атом, до въглероден диоксид.

Ако хомологът на бензена има повече от един въглеводороден заместител на ароматния пръстен, тогава окислението се извършва по същите правила - въглеродът в алфа позиция се окислява.

В този пример се получава двуосновна ароматна киселина, която се нарича фталова киселина.

По специален начин отбелязвам окисляването на кумол, изопропилбензен, с атмосферен кислород в присъствието на сярна киселина.

Това е така нареченият кумолен метод за производство на фенол. Като правило, човек трябва да се справи с тази реакция по въпроси, свързани с производството на фенол. Това е индустриалният начин.

деветисвойство на изгаряне, пълно окисление с кислород. Бензолът и неговите хомолози изгарят до въглероден диоксид и вода.

Нека напишем уравнението за изгаряне на бензен в общ вид.

Според закона за запазване на масата трябва да има толкова атоми отляво, колкото са атомите отдясно. Защото в крайна сметка при химичните реакции атомите не отиват никъде, а редът на връзките между тях просто се променя. Така че ще има толкова молекули въглероден диоксид, колкото въглеродни атоми има в една молекула на арен, тъй като молекулата съдържа един въглероден атом. Това е n CO 2 молекули. Ще има наполовина по-малко водни молекули от водородните атоми, тоест (2n-6) / 2, което означава n-3.

Отляво и отдясно има еднакъв брой кислородни атоми. Отдясно има 2n от въглероден диоксид, защото във всяка молекула има два кислородни атома, плюс n-3 от вода, за общо 3n-3. Отляво има същия брой кислородни атоми 3n-3, което означава, че има два пъти по-малко молекули, тъй като молекулата съдържа два атома. Това е (3n-3)/2 кислородни молекули.

Така съставихме уравнението за изгаряне на хомолози на бензола в общ вид.


2022 г
seagun.ru - Направете таван. Осветление. Електрически инсталации. Корниз