Chemiczne łańcuchy przemian są jednymi z najczęstszych w podręcznikach szkolnych, a także na samodzielnych, weryfikacyjnych i kontrolnych typach zadań w chemii. Aby skutecznie je rozwiązać, musisz dokładnie zrozumieć, jak są ułożone i jak do nich podejść. Zastanówmy się, jak rozwiązywać łańcuchy przekształceń ogólnie i na konkretnych przykładach.
Ogólne zasady rozwiązywania chemicznych łańcuchów przekształceń
Najpierw musisz uważnie przeczytać stan problemu i przestudiować łańcuch. Mając jasne zrozumienie, co jest wymagane w zadaniu, możesz przejść bezpośrednio do jego rozwiązania.
- Wypisując osobny łańcuch przemian chemicznych, ponumeruj liczbę niezbędnych reakcji (są one oznaczone strzałkami od jednej substancji do drugiej).
- Określ, do której klasy substancji należy każdy członek łańcucha i, jeśli to konieczne, zapisz każdą substancję z łańcucha i jej klasę osobno w kolumnie w projekcie. Kiedy są nienazwanisubstancje i ich klasa jest nieznana, przeanalizuj, które substancje można uzyskać z oryginału i jakiej klasy substancja powinna stanowić źródło dla kolejnego elementu łańcucha po substancji nienazwanej.
- Przeanalizuj, w jaki sposób możesz uzyskać substancję tej klasy z oryginalnej dla każdego elementu łańcucha. Jeśli bezpośrednia reakcja nie jest możliwa, zastanów się, jakie klasy substancji można uzyskać z substancji wyjściowej i z jakich substancji wynikowych można później zsyntetyzować końcową wymaganą substancję.
- Utwórz diagram równania dla pierwszej z niezbędnych reakcji. Nie zapomnij umieścić współczynników w równaniu.
- Sekwencyjnie przeprowadzaj łańcuch przemian chemicznych, biorąc pod uwagę każdą reakcję osobno. Sprawdź się, zwracając uwagę na projekt reakcji.
Przykład rozwiązania łańcucha przekształceń
Załóżmy, że problem ma chemiczny łańcuch przekształceń w następującej postaci:
Konieczne jest znalezienie substancji oznaczonych jako X1, X2 i X3 oraz przeprowadzić te reakcje. Zastanów się, jakie reakcje należy wykonać, aby rozwiązać ten łańcuch po ponumerowaniu strzałek i określeniu klas substancji.
- W celu uzyskania acetylenu z 1,2-dibromoetanu konieczne jest działanie na niego alkoholowym roztworem zasady po podgrzaniu. Podczas tej reakcji dwie cząsteczki bromowodoru odrywają się od jednej z cząsteczek 1,2-dibromoetanu. Cząsteczki te zostaną zneutralizowane alkaliami.
- Więcej, w zależności od warunkówprzebieg reakcji, dochodzisz do wniosku, że jest to reakcja M. G. Kucherova. Prowadzi to do powstania aldehydu octowego.
- Aldehyd octowy, reagujący w obecności kwasu siarkowego z dwuchromianem potasu, daje kwas octowy.
- Wodorowęglan reaguje z roztworem kwasu.
- Otrzymany octan metalu ziem alkalicznych rozkłada się po podgrzaniu, tworząc węglan metalu i keton.
Tak więc, krok po kroku rozwiązanie tego łańcucha przemian chemicznych będzie wyglądać tak:
Przydatne wskazówki
Rozwiązując łańcuchy równań chemicznych, należy pamiętać, że ostateczny wynik zależy od każdej kolejno poprawnie rozwiązanej reakcji w tym łańcuchu. Dlatego sprawdzając się na ostatnim etapie, trzeba dokładnie sprawdzić możliwość każdej reakcji oraz poprawność kompilacji i rozwiązania równania.
Ponadto, jeśli masz wątpliwości, czy prawidłowo wywnioskowałeś tę lub inną formułę substancji, możesz spojrzeć na etap badań w księdze referencyjnej o chemikaliach. Jednocześnie należy pamiętać, że należy nie tylko się do niego odwoływać, ale zapamiętać formuły i starać się je samodzielnie odtworzyć w przyszłości.
