Внутримолекулярная дегидратация спиртов с образованием алкенов идет в присутствии концентрированной серной кислоты при повышенной температуре.
Внутримолекулярная дегидратация спирта
В тех случаях, когда возможны 2 направления реакции, например:
Направленность реакции дегидратации
дегидратация идет преимущественно в направлении I, т.е. по правилу Зайцева – с образованием более замещённого алкена (водород отщепляется от менее гидрогенизированного атома углерода).
Межмолекулярная дегидратация спиртов с образованием простых эфиров происходит при более низкой температуре, чем внутримолекулярная реакция:
ћежмолекул¤рна¤ дегидратаци¤ спирта
Дано:
m(см.Fe+Cu) = 17,8 г
ω(Cu) = 36%, или 0,36
V(H2)-?
Объяснение:
При взаимодействии серной кислоты с медью водород не выделяется, т.к. медь в электрохимическом ряду напряжений металлов находится правее водорода. Поэтому при взаимодействии серной кислоты с железом будет выделяться водород. Находим массу железа, его количество, составляем УХР и находим объем водорода.
m(Cu) = m(cм.Fe+Cu)*ω(Cu) = 17,8 г*0,36 = 6,408 г
m(Fe) = m(cм.Fe+Cu)*ω(Cu) - m(Cu) = 17,8-6,408 = 11,392 г
M(Fe) = 56 г/моль
n(Fe) = m/M = 11,392 г/56 г/моль = 0,203 моль
Составляем УХР:
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Из УХР видно, что n(H2)=n(Fe)
n(Н2) = 0,203 моль
Vm= 22,4 л/моль
V(H2) = n(H2)*Vm = 0,203 моль*22,4 л/моль = 4,547 л
ответ: 4,547 л
Напишем реакцию и найдем элементы с меняющейся в ее ходе валентностью
As⁻³H₃⁺ + H⁺CI⁺⁵O₃⁻² → H₃⁺As⁺⁵O₄⁻² + H⁺CI⁻
Меняют степень окисления мышьяк (от -3 до+5, теряет 8 электронов) и хлор (от +5 до -1, получает 6 электронов)
As⁻³ - 8e > As⁺⁵ | 3 окисление, As⁻³ - восстановитель
Cl⁺⁵ + 6e > Cl⁻ | 4 восстановление, Сl⁺⁵ - окислитель
Это электронный баланс, коэффициенты можно ставить в реакцию.
Но у нас As⁻³ не находится в виде иона, он связан с водородом, образуя газ арсин. И в результате реакции также нет свободного иона As⁺⁵, а есть ион орто-мышьяковой кислоты орто-арсенатAsO₄³⁻. И хлорноватая кислота диссоциирует на водород и хлорат-ион ClO₃⁻.
Поэтому запишем передачу электронов методом полуреакций (для окисления и для восстановления), т.е. составим электронно-ионный баланс.
1) AsH₃⁰ + 4H₂O - 8e > AsO₄³⁻ + 11H⁺ | 3 окисление
2) СlO₃⁻ + 6H⁺ + 6e > Cl⁻ + 3H₂O | 4 восстановление
При данном учитывается, что реакции идут в водном растворе и в полуреакциях фигурирует вода и ее ионы.
Примем, что первой полуреакции кислород для образования арсенат-аниона поставляют 4 молекулы воды, от них останутся 8 водородных иона и еще 3 от арсина, всего 11.Т.к. заряд в правой части 11+ + 3- = 8+, а в левой нулевой, отнимем 8 электронов.
Во второй полуреакции, чтобы избавить хлорат-анион от 3 атомов кислорода и образовать воду для каждой молекулы потребуется 6 ионов водорода. С учетом минуса хлорат-иона в левой и хлор-иона в правой для баланса нужно добавить в левую часть 6 электронов.
НОК(6;8) = 24, умножим обе части на дополнительные множители и сложим уравнения:.
₊ 3AsH₃⁰ + 12H₂O - 24e > 3AsO₄³⁻ + 33H⁺
4СlO₃⁻ + 24H⁺ + 24e > 4Cl⁻ + 12H₂O
3AsH₃⁰ + 4СlO₃⁻ > 4Cl⁻ + 3AsO₄³⁻ + 9H⁺
Или в молекулярной форме, учитывая, что ионы водорода, образующиеся при диссоциации хлорноватой кислоты перейдут к образующейся соляной, которая тоже диссоциирована:
3AsH₃ + 4HCIO₃ = 3H₃AsO₄ + 4HCI