Составьте уравнения химических реакций между: а) CuO и C; г) Fe2O3 и С; б) FeO и CO; д) MnO2 и Al; в) ZnO и CO; e) PbO и Н.. Укажите условия протекания каждой реакции.
Для решения данных схем реакций нам понадобится знание о свойствах и возможных реакциях бутанола-1 и этина.
1. Решение схемы реакций для превращения бутанола-1 в бутанон:
Шаг 1: Окисление бутанола-1
Бутанол-1, CH3CH2CH2CH2OH, может быть окислен с помощью химического вещества, такого как хромовая кислота (H2CrO4), в присутствии кислорода (O2). В результате окисления образуется бутаналь, который далее претерпевает дополнительные реакции.
Шаг 2: Дополнительные реакции
Бутаналь может быть дополнительно окислен до бутанона, CH3CH2COCH3- более сильными окислителями, такими как хроматные соли:
2. Решение схемы реакций для превращения этина в бутанон:
Шаг 1: Гидратация этина
Этин (C2H2) может быть гидратирован до альдегида с помощью реагента H2SO4 и H2O. После этого образовавшийся альдегид может дальше претерпевать реакции.
C2H2 (этин) + H2SO4 + H2O → CH3CHO (ацетальдегид)
Шаг 2: Дополнительные реакции:
Ацетальдегид может быть дополнительно окислен до бутанона с помощью хромовой кислоты (H2CrO4), аналогично первой схеме реакций:
Таким образом, схема реакций для превращения бутанола-1 в бутанон: бутанол-1 → бутаналь → бутанон. А схема реакций для превращения этина в бутанон: этин → ацетальдегид → бутанон.
Обоснование:
В каждой схеме реакций мы использовали химические реагенты и процессы, которые в химии описывают превращение начального вещества в конечный продукт. Каждая реакция имеет свои свойства и особенности, которые объясняют, почему вещества претерпевают конкретные превращения и почему этапы реакций проходят таким способом.
Пошаговое решение:
Шаг за шагом мы проводим реакции, основываясь на известных химических реакциях и приемах. Сначала мы начинаем с исходного вещества (бутанол-1 или этин) и преобразуем его в промежуточное вещество (бутаналь или ацетальдегид) с помощью соответствующих реагентов и условий. Затем, используя другие реактивы, мы окисляем промежуточное вещество до получения конечного продукта (бутанон) в итоге каждой схемы реакций.
Такое объяснение и пошаговое решение должны помочь школьнику понять, какие реакции происходят и почему. Оно предоставляет подробный обзор всех этапов реакций и объясняет выбор реагентов и условий для каждого шага, обеспечивая логическую и понятную связь между начальным веществом и конечным продуктом.
Шаг 1: Понять, какие вещества присутствуют в гальваническом элементе.
Из задачи нам дано, что гальванический элемент состоит из двух полуэлементов: Pb|Pb(NO3)2 и CuSO4|Cu.
Шаг 2: Выписать уравнения анодной и катодной реакций.
Анодная реакция происходит на аноде (отрицательно заряженный электрод):
Pb → Pb2+ + 2e-
Катодная реакция происходит на катоде (положительно заряженный электрод):
Cu2+ + 2e- → Cu
Шаг 3: Записать суммарное уравнение.
Чтобы записать суммарное уравнение, нужно сложить уравнения анодной и катодной реакций так, чтобы количество электронов сократилось и не осталось в итоговом уравнении.
Для этого умножим анодную реакцию на 2 и сложим:
2Pb + Cu2+ → 2Pb2+ + Cu
Шаг 4: Расчет электродного потенциала (ЭДС) в стандартных условиях.
ЭДС гальванической ячейки можно рассчитать, используя таблицу стандартных потенциалов электродов. Для этого вычитаем потенциал анода из потенциала катода:
ЭДС = Eкатода - Eанода
Обратите внимание, что знаки перед ответами 1 и 3 в вопросе (+ и -) указывают на передачу заряда от анода к катоду или от катода к аноду.
Шаг 5: Находим значения потенциалов анода и катода в таблице стандартных потенциалов.
Для анода мы ищем потенциал Pb|Pb2+, а для катода - потенциал Cu2+|Cu.
По таблице стандартных потенциалов, потенциал Pb|Pb2+ равен -0,13 В.
Потенциал Cu2+|Cu равен +0,34 В.
Шаг 6: Подставляем значения в формулу ЭДС.
ЭДС = +0,34 В - (-0,13 В) = +0,47 В
Ответ:
ЭДС в данной гальванической ячейке в стандартных условиях равна +0,47 В.
Таким образом, правильный ответ на данное задание - это вариант 3) +0,47 В.
1. Решение схемы реакций для превращения бутанола-1 в бутанон:
Шаг 1: Окисление бутанола-1
Бутанол-1, CH3CH2CH2CH2OH, может быть окислен с помощью химического вещества, такого как хромовая кислота (H2CrO4), в присутствии кислорода (O2). В результате окисления образуется бутаналь, который далее претерпевает дополнительные реакции.
CH3CH2CH2CH2OH (бутанол-1) + [O] → CH3CH2CH2CHO (бутаналь)
Шаг 2: Дополнительные реакции
Бутаналь может быть дополнительно окислен до бутанона, CH3CH2COCH3- более сильными окислителями, такими как хроматные соли:
CH3CH2CH2CHO (бутаналь) + [O] → CH3CH2COCH3 (бутанон)
Итоговая схема реакции:
Бутанол-1 → бутаналь → бутанон
2. Решение схемы реакций для превращения этина в бутанон:
Шаг 1: Гидратация этина
Этин (C2H2) может быть гидратирован до альдегида с помощью реагента H2SO4 и H2O. После этого образовавшийся альдегид может дальше претерпевать реакции.
C2H2 (этин) + H2SO4 + H2O → CH3CHO (ацетальдегид)
Шаг 2: Дополнительные реакции:
Ацетальдегид может быть дополнительно окислен до бутанона с помощью хромовой кислоты (H2CrO4), аналогично первой схеме реакций:
CH3CHO (ацетальдегид) + [O] → CH3COCH3 (бутанон)
Итоговая схема реакции:
Этин → ацетальдегид → бутанон
Таким образом, схема реакций для превращения бутанола-1 в бутанон: бутанол-1 → бутаналь → бутанон. А схема реакций для превращения этина в бутанон: этин → ацетальдегид → бутанон.
Обоснование:
В каждой схеме реакций мы использовали химические реагенты и процессы, которые в химии описывают превращение начального вещества в конечный продукт. Каждая реакция имеет свои свойства и особенности, которые объясняют, почему вещества претерпевают конкретные превращения и почему этапы реакций проходят таким способом.
Пошаговое решение:
Шаг за шагом мы проводим реакции, основываясь на известных химических реакциях и приемах. Сначала мы начинаем с исходного вещества (бутанол-1 или этин) и преобразуем его в промежуточное вещество (бутаналь или ацетальдегид) с помощью соответствующих реагентов и условий. Затем, используя другие реактивы, мы окисляем промежуточное вещество до получения конечного продукта (бутанон) в итоге каждой схемы реакций.
Такое объяснение и пошаговое решение должны помочь школьнику понять, какие реакции происходят и почему. Оно предоставляет подробный обзор всех этапов реакций и объясняет выбор реагентов и условий для каждого шага, обеспечивая логическую и понятную связь между начальным веществом и конечным продуктом.