Kemialliset muunnosketjut ovat yksi yleisimmistä koulujen oppikirjoissa sekä itsenäisissä, varmistus- ja ohjaustyypeissä kemian tehtävissä. Niiden ratkaisemiseksi onnistuneesti sinun on ymmärrettävä tarkasti, miten ne on järjestetty ja miten niitä lähestytään. Pohditaan muunnosketjujen ratkaisemista yleisesti ja konkreettisin esimerkein.
Yleiset periaatteet muutosten kemiallisten ketjujen ratkaisemiseen
Ensin sinun on luettava huolellisesti ongelman tila ja tutkittava ketju. Kun olet ymmärtänyt selvästi, mitä tehtävässä vaaditaan, voit siirtyä suoraan sen ratkaisuun.
- Kirjoitamalla erillinen kemiallisten muutosten ketju, numeroi tarvittavien reaktioiden määrä (ne on merkitty nuolilla aineesta toiseen).
- Määritä, mihin aineluokkaan kukin ketjun jäsen kuuluu, ja kirjoita tarvittaessa kukin ketjun aine ja sen luokka erikseen luonnoksen sarakkeeseen. Kun on nimettömiäaineita ja niiden luokkaa ei tunneta, analysoi, mitkä aineet voidaan saada alkuperäisestä ja minkä luokan aineen tulisi toimia ketjun seuraavan elementin lähteenä nimettömän aineen jälkeen.
- Analysoi, kuinka voit saada tämän luokan aineen alkuperäisestä ketjun jokaiselle elementille. Jos suora reaktio ei ole mahdollista, mieti, mitä aineluokkia voidaan saada lähtöaineesta ja mistä tuloksena olevista aineista voidaan myöhemmin syntetisoida lopullinen tarvittava aine.
- Tee yhtälökaavio ensimmäiselle tarvittavista reaktioista. Älä unohda laittaa kertoimia yhtälöön.
- Suorita peräkkäin kemiallisten muutosten ketju harkiten jokaista reaktiota erikseen. Testaa itsesi kiinnittämällä huomiota reaktioiden suunnitteluun.
Esimerkki muunnosketjun ratkaisemisesta
Oletetaan, että ongelmalla on seuraavan muotoinen kemiallinen muunnosketju:
On tarpeen löytää aineet, jotka on merkitty X1, X2 ja X3, ja suorittaa nämä reaktiot. Mieti, mitä reaktioita on suoritettava tämän ketjun ratkaisemiseksi, kun olet numeroinut nuolet ja määrittänyt aineluokat.
- Asetyleenin saamiseksi 1,2-dibromietaanista on tarpeen vaikuttaa siihen kuumennettaessa alkalialkoholiliuoksella. Tämän reaktion aikana kaksi vetybromidimolekyyliä irtoaa yhdestä 1,2-dibromietaanimolekyylistä. Nämä molekyylit neutraloidaan alkalilla.
- Edelleen olosuhteiden mukaanreaktion kulusta päättelet, että tämä on M. G. Kucherovin reaktio. Se johtaa asetaldehydin muodostumiseen.
- Asetaldehydi, joka reagoi rikkihapon läsnä ollessa kaliumdikromaatin kanssa, tuottaa etikkahappoa.
- Hydrokarbonaatti reagoi happoliuoksen kanssa.
- Muodoksena oleva maa-alkalimetalliasetaatti hajoaa kuumennettaessa muodostaen metallikarbonaattia ja ketonia.
Tämän kemiallisen muutosketjun vaiheittainen ratkaisu näyttää siis tältä:
Hyödyllisiä vinkkejä
Kemiallisten yhtälöiden ketjuja ratkaistaessa on tärkeää muistaa, että lopputulos riippuu kustakin peräkkäin oikein ratkaistusta reaktiosta tässä ketjussa. Siksi, kun tarkistat itsesi viimeisessä vaiheessa, sinun on tarkistettava jokaisen reaktion mahdollisuus ja yhtälön laatimisen ja ratkaisun oikeellisuus.
Lisäksi, jos olet epävarma siitä, oletko päätellyt oikein tämän tai toisen aineen kaavan, voit katsoa tutkimusvaihetta kemikaalien hakuteoksesta. Samalla on tärkeää muistaa, että siihen ei pidä vain viitata, vaan kaavat opetella ulkoa ja yrittää toistaa ne jatkossa itsenäisesti.
