4.5.b. Alkenlarning oksidlovchi parchalanishi

Alkenlarni kaliy permanganatning ishqoriy suvli eritmasi bilan qizdirilganda yoki KMnO 4 ning suvli sulfat kislotadagi eritmasi bilan oksidlanishida, shuningdek alkenlarni xrom (VI) oksidi CrO 3 sirka kislotasi yoki kaliy dixromat va sulfat kislota, dastlab hosil bo'lgan glikol oksidlovchi halokatga uchraydi. Yakuniy natija - qo'sh bog'lanish joyida uglerod skeletining bo'linishi va qo'sh bog'dagi o'rinbosarlarga qarab, oxirgi mahsulot sifatida ketonlar va / yoki karboksilik kislotalarning hosil bo'lishi. Agar qo'sh bog'dagi ikkala uglerod atomi faqat bitta alkil guruhini o'z ichiga olsa, to'liq oksidlanishning yakuniy mahsuloti karboksilik kislotalarning aralashmasi bo'ladi; qo'sh bog'da o'rnini bosadigan alken ikkita ketongacha oksidlanadi. Terminal qo'sh bog'ga ega bo'lgan monosubstitusiyalangan alkenlar karboksilik kislota va karbonat angidridga ajraladi.

Karboksilik kislotalar va ketonlarning past rentabelligi tufayli klassik versiyada alkenlarning to'liq oksidlanish reaktsiyalari keng qo'llanilmagan va ilgari asosan halokatli oksidlanish mahsulotlaridan boshlang'ich alkenning tuzilishini aniqlash uchun ishlatilgan. Hozirgi vaqtda alkenlarni (R-CH=CH-R va R-CH=CH 2) karboksilik kislotalarga (RCOOH) kaliy permanganat yoki bixromat yordamida oksidlash fazali katalizda amalga oshiriladi. Karboksilik kislotalarning hosildorligi 90% dan oshadi.

4.5.v. Alkenlarning ozonolizi

Alkenlarning ozon bilan reaksiyasi alkenlarni qoʻsh bogʻlanishda oksidlovchi boʻlinishning eng muhim usuli hisoblanadi. Ko'p o'n yillar davomida bu reaktsiya boshlang'ich uglevodorodning tuzilishini aniqlashning asosiy usuli bo'lib xizmat qildi, shuningdek, turli karbonil birikmalarini sintez qilishda qo'llanildi. Alkenning ozon bilan reaksiyasi ~5% ozon va kislorod aralashmasini alkenning -80 0 -100 0 S da metilenxlorid yoki etil asetatdagi eritmasiga o'tkazish yo'li bilan amalga oshiriladi. Reaksiya tugallanadi. kaliy yodid bilan erkin ozon uchun sinov orqali nazorat qilinadi. Ushbu noyob va murakkab reaktsiyaning mexanizmi asosan R. Krige ishi tufayli o'rnatildi. Qo'sh bog'lanishga 1,3-dipolyar siklo yuklanishning birinchi mahsuloti molozonid (1,2,3-trioksolan) deb ataladi. Ushbu qo'shimcha beqaror va halqani ochish uchun o'z-o'zidan parchalanadi va yakuniy mahsulot sifatida oddiy ozonid (1,2,4-trioksolan) hosil qiladi.

Hozirgi vaqtda molozonidning oddiy ozonidga aylanishi bo'linish - rekombinatsiya mexanizmi orqali sodir bo'lishi umumiy qabul qilingan. Molozonid beqaror 1,2,3-trioksolan halqasining o'z-o'zidan ochilishiga duchor bo'lib, karbonil birikmasi va bipolyar ion hosil qiladi, so'ngra ular 1,3-dipolyar tsiklik yuklanish sxemasiga muvofiq bir-biri bilan reaksiyaga kirishadi.

Molozonidni normal ozonidga aylantirishning yuqoridagi sxemasi shundan dalolat beradiki, agar ozonid to'liq hosil bo'lgunga qadar reaktsiya aralashmasida bipolyar ionning "to'xtatuvchisi" sifatida boshqa karbonil birikmasi mavjud bo'lsa, u holda shunday bo'ladi. -"aralash ozonid" deb ataladigan hosil bo'ladi. Masalan, ozonilizatsiya bilan cis-stilben 18 O izotopi bilan belgilangan benzaldegid ishtirokida, yorliq ozonidning peroksid ko'prigi emas, balki efirning bir qismidir:

Bu natija bipolyar ionning benzaldegid bilan rekombinatsiyasi natijasida aralash ozonid hosil bo'lishi bilan yaxshi mos keladi:

Ozonidlar juda beqaror birikmalar bo'lib, ular portlovchi parchalanadi. Ular alohida-alohida emas, balki turli xil regentlar ta'sirida bo'linadi. Qaytaruvchi va oksidlovchi parchalanishni farqlash kerak. Gidroliz jarayonida ozonidlar asta-sekin karbonil birikmalariga va vodorod peroksidga parchalanadi. Vodorod peroksid aldegidlarni karboksilik kislotalarga oksidlaydi. Bu ozonidlarning oksidlovchi parchalanishi deb ataladi:

Shunday qilib, ozonidlarning oksidlovchi parchalanishi jarayonida asl alkenning tuzilishiga qarab, karboksilik kislotalar va (yoki) ketonlar hosil bo'ladi. Oksidlovchi moddalar sifatida havo kislorodi, vodorod periks, peratsidlar yoki kumush gidroksidi ishlatilishi mumkin. Ko'pincha sintetik amaliyotda bu maqsadda sirka yoki formik kislotadagi vodorod periks, shuningdek gidroksidi muhitdagi vodorod periks ishlatiladi.

Amaliyotda ozonidlarni oksidlovchi parchalanish usuli asosan karboksilik kislotalar olishda qo'llaniladi.

Ozonidlarning reduktiv parchalanishi muhimroqdir. Eng ko'p ishlatiladigan qaytaruvchi moddalar sink va sirka kislotasi, trifenilfosfin yoki dimetil sulfiddir. Bunda ozonolizning yakuniy mahsuloti asl alkenning tuzilishiga qarab aldegidlar yoki ketonlardir.

Yuqoridagi misollardan ko'rinib turibdiki, ozonoliz va keyinchalik ozonidning reduktiv parchalanish jarayonida qo'sh bog'da o'rnini bosuvchi alken ikkita keton hosil qiladi, uch almashtirilgan alken esa keton va aldegid beradi. O‘zaro almashtirilgan simmetrik alken ozonoliz jarayonida ikkita aldegid hosil qiladi, terminal bog‘langan alkenlar esa aldegid va formaldegid hosil qiladi.

Ozonolizning qiziqarli modifikatsiyasi ozonidni qaytaruvchi vosita sifatida natriy borgidrid qo'llaniladigan usuldir.Bu holda yakuniy reaksiya mahsulotlari aldegidlar va kstonlarning qaytarilishida mos ravishda birlamchi yoki ikkilamchi spirtlardir.

Alkenlarning ozonolizi murakkab, ko'p mehnat talab qiladigan va portlovchi jarayon bo'lib, maxsus jihozlardan foydalanishni talab qiladi. Shu sababdan sintetik amaliyotda ozonoliz reaksiyasini muvaffaqiyatli almashtiruvchi alkenlarni karbonil birikmalari va karboksilik kislotalarga oksidlovchi ajralishning boshqa usullari ishlab chiqilgan.

Alkenlarni oksidlovchi yo'q qilishning zamonaviy preparat usullaridan biri 1955 yilda R. Lemieux tomonidan taklif qilingan. Bu usul alkenlarning kaliy permanganat bilan gidroksillanishiga, so'ngra pH ~ 7 8 da vicinal glikolning natriy periodat NaIO 4 bilan parchalanishiga asoslangan. Periodatning o'zi alken bilan reaksiyaga kirishmaydi. Ushbu ikki bosqichli oksidlovchi parchalanish mahsulotlari ketonlar yoki karboksilik kislotalardir, chunki bu sharoitda aldegidlar ham karboksilik kislotalarga oksidlanadi. Lemieux usulida reaksiya mahsulotlaridan birini - marganets dioksidini ajratishda ko'p vaqt talab qiladigan muammo tug'ilmaydi, chunki dioksid ham, manganat ham permanganat ionigacha yana periodat bilan oksidlanadi. Bu kaliy permanganatning faqat katalitik miqdorini ishlatishga imkon beradi. Quyida Lemieux usulidan foydalangan holda alkenlarning oksidlovchi parchalanishining bir necha tipik misollari keltirilgan.

Atirgul yog'i, geranium moyi va limon yog'ida mavjud bo'lgan spirt bo'lgan sitronellol 5-10 0 C da suvli asetonda kaliy permanganat va natriy periodat aralashmasi bilan 6-gidroksi-4-metilgeksankarboksilik kislotagacha oksidlanadi va miqdoriy hosil beradi.

Ushbu usulning boshqa variantida kaliy permanganat o'rniga katalitik miqdorda osmiy tetroksid ishlatiladi (Lemieux va Jonson 1956). OsO 4 va NaIO 4 birikmasining alohida afzalligi shundaki, u aldegid bosqichida oksidlanishni to'xtatish imkonini beradi. Osmiy tetroksid alkenning qoʻsh bogʻlanishiga qoʻshilib, osmat hosil qiladi, u osmiy tetroksidini qayta tiklash uchun natriy periodat bilan karbonil birikmalariga oksidlanadi.

Osmiy tetroksid o'rniga ruteniy tetroksid RuO 4 ham ishlatilishi mumkin. Lemieux-Jonson bo'yicha alkenlarni oksidlovchi yo'q qilish ozonidlarning reduktiv parchalanishi bilan ozonoliz kabi mahsulotlarga olib keladi.

Zamonaviy organik kimyoga xos bo'lgan nuqtai nazardan, bu OsO 4 - NaIO 4 birikmasi ekanligini anglatadi. sintetik ekvivalent alkenlarning ozonoliz reaksiyalari, keyinchalik reduktiv parchalanish. Xuddi shunday, alkenlarning permanganat va periodat aralashmasi bilan oksidlanishi ozonidlarning oksidlovchi parchalanishi bilan ozonolizning sintetik ekvivalenti hisoblanadi.

Shunday qilib, alkenlarning oksidlanishi nafaqat spirtlar, epoksidlar, diollar, aldegidlar, ketonlar va karboksilik kislotalarni olishning preparativ usullari majmui, balki asl alkenning tuzilishini aniqlashning mumkin bo'lgan usullaridan biridir. Shunday qilib, alkenning oksidlovchi destruktsiyasi natijasiga ko'ra, molekuladagi qo'sh bog'lanish holatini aniqlash mumkin, stereokimyoviy natija esa. sinxronlash yoki qarshi alkenning gidroksillanishi uning geometriyasi haqida xulosa chiqarish imkonini beradi.

Taqdimot tavsifi: Slaydlarda ORGANIK MADDALAR BILAN KILISH REAKSIYALARI.

ORGANIK MADDALAR ISTIROKI BILAN OKSIDALANISH-QAYTIRISH REAKSIYALARI Kochuleva L. R., Orenburg 9-sonli litsey kimyo o'qituvchisi.

Organik kimyoda oksidlanish deganda, funktsional guruhning o'zgarishi natijasida birikma bir toifadan yuqori toifaga o'tish jarayoni tushuniladi: alken spirti aldegid (keton) karboksilik kislota. Aksariyat oksidlanish reaktsiyalari kislorod atomini molekulaga kiritish yoki vodorod atomlarini yo'qotish orqali mavjud kislorod atomi bilan qo'sh bog'lanishni o'z ichiga oladi.

OXIDIZATLAR Organik moddalarni oksidlash uchun odatda o'tish metallarining birikmalari, kislorod, ozon, peroksidlar va oltingugurt, selen, yod, azot va boshqalarning birikmalari ishlatiladi. O'tish metallari asosidagi oksidlovchi moddalardan asosan xrom (VI) va marganets (VII), (VI) va (IV) birikmalari qo'llaniladi. Eng keng tarqalgan xrom (VI) birikmalari kaliy dixromati K 2 Cr 2 O 7 ning sulfat kislotadagi eritmasi, xrom trioksid Cr eritmasi. O 3 suyultirilgan sulfat kislotada.

OKSIDIZATLAR Organik moddalarning oksidlanishi jarayonida xrom (VI) har qanday muhitda xrom (III) ga qaytariladi, ammo ishqoriy muhitda oksidlanish organik kimyoda amaliy qo'llanilishini topmaydi. Kaliy permanganat KMn. O 4 turli muhitlarda turli oksidlovchi xususiyatlarni namoyon qiladi, kislotali muhitda oksidlovchi vositaning kuchi ortib boradi. Kaliy manganat K 2 Mn. O 4 va marganets (IV) oksidi Mn. O 2 oksidlovchi xususiyatni faqat kislotali muhitda namoyon qiladi

ALKENLAR Oksidlovchi moddaning tabiatiga va reaksiya sharoitiga qarab KMn ning suvdagi eritmasi bilan oksidlanganda turli xil mahsulotlar: ikki atomli spirtlar, aldegidlar, ketonlar, karboksilik kislotalar hosil bo'ladi. O 4 xona haroratida p bog’ uzilib, ikki atomli spirtlar hosil bo’ladi (Vagner reaksiyasi): Kaliy permanganat eritmasining rangsizlanishi – ko’p bog’lanishga sifatli reaksiya.

ALKENLAR Alkenlarni kaliy permanganatning KMn konsentrlangan eritmasi bilan oksidlanishi. O 4 yoki kaliy dixromati K 2 Cr 2 O 7 kislotali muhitda nafaqat p-, balki s-bog'larning uzilishi bilan birga kechadi.Reaksiya mahsulotlari - karboksilik kislotalar va ketonlar (alkenning tuzilishiga qarab) Bundan foydalanish. reaktsiyada alkenning oksidlanish mahsulotlarini uning molekulasidagi qo'sh bog'lanish holatini aniqlash mumkin:

ALKENLAR 5 CH 3 –CH=CH-CH 3 +8 KMn. O 4 +12 H 2 SO 4 → 10 CH 3 COOH +8 Mn. SO 4+4 K 2 SO 4+12 H 2 O 5 CH 3 –CH=CH-CH 2 -CH 3 +8 KMn. O 4 +12 H 2 SO 4 → 5 CH 3 COOH +5 CH 3 CH 2 COOH +8 Mn. SO 4 +4 K 2 SO 4 +12 H 2 O CH 3 -CH 2 -CH=CH 2 +2 KMn. O 4 +3 H 2 SO 4 → CH 3 CH 2 COOH +CO 2 +2 Mn. SO 4 +K 2 SO 4 +4 H 2 O

ALKENLAR Qo'sh bog' bilan bog'langan uglerod atomida uglevodorod radikalini o'z ichiga olgan shoxlangan alkenlar oksidlanish natijasida karboksilik kislota va keton aralashmasini hosil qiladi:

ALKENLAR 5 CH 3 -CH=C-CH 3 + 6 KMn. O 4 +9 H 2 SO 4 → │ CH 3 5 CH 3 COOH + 5 O=C-CH 3 + 6 Mn. SO 4 + 3 K 2 SO 4+ │ CH 3 9 H 2 O

ALKENLAR Ikki uglerod atomida uglevodorod radikallarini o'z ichiga olgan shoxlangan alkenlar oksidlanish natijasida ketonlar aralashmasini hosil qiladi:

ALKENLAR 5 CH 3 -C=C-CH 3 + 4 KMn. O 4 +6 H 2 SO 4 → │ │ CH 3 10 O=C-CH 3 + 4 Mn. SO 4 + 2 K 2 SO 4+6 H 2 O │ CH

ALKENLAR Alkenlarning atmosfera kislorodi bilan katalitik oksidlanishi natijasida epoksidlar olinadi: Qattiq sharoitda havoda yondirilganda alkenlar boshqa uglevodorodlar kabi yonib, karbonat angidrid va suv hosil qiladi: C 2 H 4 + 3 O 2 → 2 CO 2 + 2 H 2 O

ALKADIEN CH 2 =CH−CH=CH 2 Oksidlangan molekulada ikkita terminal qo'sh bog' mavjud, shuning uchun karbonat angidridning ikkita molekulasi hosil bo'ladi. Uglerod skeleti tarmoqlanmagan, shuning uchun 2 va 3-uglerod atomlari oksidlanganda CH 2 =CH−CH=CH2 + 4 KMn karboksil guruhlari hosil bo'ladi. O 4 + 6 H 2 SO 4 → 2 CO 2 + HCOO−COOH + 4 Mn. SO 4 +2 K 2 SO 4 + 8 H 2 O

ALKINLAR Alkinlar KMn ning suvdagi eritmasi bilan ishlov berilganda ko'p bog'lanish joyida kaliy permanganat va kaliy bixromat bilan oson oksidlanadi. O 4 rangi o‘zgaradi (ko‘p bog‘lanishga sifat reaksiyasi).Asetilen kaliy permanganatning suvdagi eritmasi bilan reaksiyaga kirishganda oksalat kislota tuzi (kaliy oksalat) hosil bo‘ladi:

ALKINAsetilen neytral muhitda kaliy permanganat bilan oksidlanib, kaliy oksalat hosil qiladi: 3 CH≡CH +8 KMn. O 4 → 3 KOOC – Pishirish +8 Mn. O 2 +2 KOH +2 H 2 O Kislotali muhitda oksidlanish oksalat kislota yoki karbonat angidridga boradi: 5 CH≡CH +8 KMn. O 4 +12 H 2 SO 4 → 5 HOOC – COOH +8 Mn. SO 4 +4 K 2 SO 4 +12 H 2 O CH≡CH + 2 KMn. O 4 +3 H 2 SO 4 =2 CO 2 + 2 Mn. SO 4 + 4 H 2 O + K 2 SO

ALKIN Kaliy permanganatlarning qizdirilganda kislotali muhitda oksidlanishi uch bog'lanish joyida uglerod zanjirining yorilishi bilan kechadi va kislotalarning hosil bo'lishiga olib keladi: O'ta uglerod atomida uch aloqaga ega alkinlarning oksidlanishi bular ostida hamroh bo'ladi. Karboksilik kislota va CO 2 hosil bo'lish sharoitlari:

ALKIN CH 3 C≡CCH 2 CH 3 + K 2 Cr 2 O 7 + 4 H 2 SO 4→CH 3 COOH+CH 3 CH 2 COOH + Cr 2(SO 4)3+K 2 SO 4+3 H 2 O 3 CH 3 C≡CH+4 K 2 Cr 2 O 7 +16 H 2 SO 4 →CH 3 COOH+3 CO 2++ 4 Cr 2(SO 4)3 + 4 K 2 SO 4 +16 H 2 O CH 3 C≡CH+8 KMn. O 4+11 KOH →CH 3 KUK +K 2 CO 3 + 8 K 2 Mn. O 4 +6 H 2 O

SIKLOALKANLAR VA SIKLOALKENLAR Kuchli oksidlovchi moddalar (KMn. O 4, K 2 Cr 2 O 7 va boshqalar) ta'sirida sikloalkanlar va sikloalkenlar bir xil miqdordagi uglerod atomlariga ega bo'lgan ikki asosli karboksilik kislotalarni hosil qiladi: 5 C 8 H 12 . O 4 + 12 H 2 SO 4 → 5 HOOC(CH 2) 4 COOH + 4 K 2 SO 4 + 8 Mn. SO 4 +12 H 2 O

ARENLAR Benzol Xona haroratida oksidlovchi moddalarga chidamli. Kaliy permanganat, kaliy bixromat va boshqa oksidlovchi moddalarning suvli eritmalari bilan reaksiyaga kirishmaydi. Ozon bilan dialdegid hosil qilish uchun oksidlanishi mumkin:

ARENLAR Benzol gomologlari nisbatan oson oksidlanadi. Oksidlanishga uchragan yon zanjir toluoldagi metil guruhidir. Yengil oksidlovchi moddalar (Mn. O 2) metil guruhini aldegid guruhiga oksidlaydi: C 6 H 5 CH 3+2 Mn. O 2 + H 2 SO 4 → C 6 H 5 CHO + 2 Mn. SO 4+3 H 2 O

ARENES Kuchli oksidlovchi moddalar – KMn. O 4 kislotali muhitda yoki xrom aralashmasi qizdirilganda metil guruhini karboksil guruhiga oksidlaydi: Neytral yoki ozgina ishqoriy muhitda benzoy kislotaning o'zi emas, balki uning tuzi, kaliy benzoati hosil bo'ladi:

ARENLAR Kislotali muhitda 5 C 6 H 5 CH 3 +6 KMn. O 4 +9 H 2 SO 4 → 5 C 6 H 5 COOH+6 Mn. SO 4 +3 K 2 SO 4 + 14 H 2 O Neytral muhitda C 6 H 5 CH 3 +2 KMn. O 4 = C 6 H 5 Pishirish + 2 Mn. O 2 + KOH + H 2 O ishqoriy muhitda C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4 KMn. O 4 = C 6 H 5 COOK + K 2 CO 3 + 2 H 2 O + 4 Mn. O2 + KOH

ARENLAR Kuchli oksidlovchi moddalar (KMn. O 4 kislotali muhitda yoki xrom aralashmasi) ta'sirida yon zanjirlar tuzilishidan qat'iy nazar oksidlanadi: benzol halqasi bilan bevosita bog'langan uglerod atomi karboksil guruhiga, qolgan uglerod. yon zanjirdagi atomlar CO 2 ga KMn ta'sirida bir yon zanjir bilan har qanday gomolog benzolning oksidlanishi. O 4 kislotali muhitda yoki xrom aralashmasida benzoik kislota hosil bo'lishiga olib keladi:

ARENES Bir nechta yon zanjirlarni o'z ichiga olgan benzolning gomologlari oksidlanish natijasida tegishli ko'p asosli aromatik kislotalarni hosil qiladi:

ARENLAR Neytral yoki ozgina ishqoriy muhitda kaliy permanganat bilan oksidlanish natijasida karboksilik kislota tuzi va kaliy karbonat hosil bo'ladi:

ARENLAR 5 C 6 H 5 -C 2 H 5 + 12 KMn. O 4 + 18 H 2 SO 4 -> 5 C 6 H 5 -COOH + 5 CO 2 + 12 Mn. SO 4 + 6 K 2 SO 4 + 28 H 2 O C 6 H 5 -C 2 H 5 +4 KMn. O 4 → C 6 H 5 -COOOK + K 2 CO 3 + KOH +4 Mn. O 2 +2 H 2 O 5 C 6 H 5 -CH(CH 3)2 + 18 KMn. O 4 + 27 H 2 SO 4 —-> 5 C 6 H 5 -COOH + 10 CO 2 + 18 Mn. SO 4 + 9 K 2 SO 4 + 42 H 2 O 5 CH 3 -C 6 H 4 -CH 3 +12 KMn. O 4 +18 H 2 SO 4 → 5 C 6 H 4(COOH)2 +12 Mn. SO 4 +6 K 2 SO 4 + 28 H 2 O CH 3 -C 6 H 4 -CH 3 + 4 KMn. O 4 → C 6 H 4(Pishirish)2 +4 Mn. O 2 +2 KOH+2 H 2 O

STROL Stirolning (vinilbenzol) kislotali va neytral muhitda kaliy permanganat eritmasi bilan oksidlanishi: 3 C 6 H 5 −CH═CH 2 + 2 KMn. O 4 + 4 H 2 O → 3 C 6 H 5 −CH−CH 2 + 2 Mn. O 2 + 2 KOH ı ı OH OH Kuchli oksidlovchi — kaliy permanganat bilan kislotali muhitda oksidlanish qoʻsh bogʻlanishning toʻliq uzilishiga va karbonat angidrid va benzoy kislotasining hosil boʻlishiga olib keladi va eritma rangi oʻzgaradi. C 6 H 5 -CH═CH 2 + 2 KMn. O 4 + 3 H 2 SO 4 → C 6 H 5 −COOH + CO 2 + K 2 SO 4 + 2 Mn. SO 4 +4 H 2 O

SPKORLAR Birlamchi va ikkilamchi spirtlar uchun eng mos oksidlovchi moddalar: KMn. O 4, xrom aralashmasi. Birlamchi spirtlar, metanoldan tashqari, aldegidlar yoki karboksilik kislotalarga oksidlanadi:

SPKORLAR Metanol CO 2 ga oksidlanadi: Cl 2 ta'sirida etanol asetaldegidgacha oksidlanadi: Ikkilamchi spirtlar ketonlarga oksidlanadi:

SPKORLAR Ikki atomli spirt, etilen glikol HOCH 2 –CH 2 OH, kislotali muhitda KMn eritmasi bilan qizdirilganda. O 4 yoki K 2 Cr 2 O 7 osongina oksalat kislotasiga, neytral kislotada esa kaliy oksalatiga oksidlanadi. 5 CH 2 (OH) - CH 2 (OH) + 8 KMn. O 4 +12 H 2 SO 4 → 5 HOOC – COOH +8 Mn. SO 4 +4 K 2 SO 4 +22 H 2 O 3 CH 2 (OH) – CH 2 (OH) + 8 KMn. O 4 → 3 KOOC – Pishirish +8 Mn. O 2 +2 KOH +8 H 2 O

FENOLLAR Benzol halqasiga tutashgan gidroksoguruh mavjudligi sababli oson oksidlanadi.Fenol katalizator ishtirokida vodorod peroksid bilan ikki atomli fenol pirokatexolga, xrom aralashmasi bilan oksidlanganda - parabenzoxinongacha oksidlanadi:

ALDEGIDLAR VA KETONLAR Aldegidlar oson oksidlanadi, aldegidlar guruhi esa karboksil guruhigacha oksidlanadi: 3 CH 3 CHO + 2 KMn. O 4 + 3 H 2 O → 2 CH 3 COOK+ CH 3 COOH+ 2 Mn. O 2 + H 2 O 3 CH 3 CH=O + K 2 Cr 2 O 7 + 4 H 2 SO 4 = 3 CH 3 COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + 7 H 2 O Metanal CO 2 ga oksidlanadi:

ALDEGIDLAR VA KETONLAR Aldegidlarga sifatli reaksiyalar: mis (II) gidroksid bilan oksidlanish, “kumush oyna” reaksiyasi Kislota emas, tuz!

ALDEGIDLAR VA KETONLAR Ketonlar qiyin oksidlanadi, kuchsiz oksidlovchilar ularga ta'sir qilmaydi.Kuchli oksidlovchi moddalar ta'sirida karbonil guruhining har ikki tomonidagi C - C bog'lari uzilib, kislotalar (yoki ketonlar) aralashmasi hosil bo'ladi. asl birikmaga qaraganda kamroq uglerod atomlari bilan:

ALDEGIDLAR VA KETONLAR Ketonning assimetrik strukturasida oksidlanish asosan karbonil guruhidagi kamroq vodorodlangan uglerod atomidan amalga oshiriladi (Popov-Vagner qoidasi).Keton oksidlanish mahsulotlariga asoslanib, uning tuzilishini aniqlash mumkin:

FORMIK KISLOTA To‘yingan bir asosli kislotalar ichida faqat chumoli kislota oson oksidlanadi. Buning sababi shundaki, chumoli kislotada karboksil guruhidan tashqari, aldegid guruhini ham ajratish mumkin. 5 HCOOH + 2 KMn. O 4 + 3 H 2 SO 4 → 2 Mn. SO 4 + K 2 SO 4 + 5 CO 2 + 8 H 2 O Chumoli kislota kumush oksidi va mis (II) gidroksidning ammiak eritmasi HCOOH + 2OH → 2 Ag + (NH 4)2 CO 3 + 2 NH 3 bilan reaksiyaga kirishadi. + H 2 O HCOOH + 2 Cu(OH) 2 CO 2 + Cu 2 O↓+ 3 H 2 O Bundan tashqari, chumoli kislotasi xlor bilan oksidlanadi: HCOOH + Cl 2 → CO 2 + 2 HCl

TOʻYINMAGAN KARBOKSIL KISLOTALAR KMn ning suvli eritmasi bilan oson oksidlanadi. O 4 bir oz ishqoriy muhitda digidroksi kislotalar va ularning tuzlari hosil bo'lishi bilan: Kislotali muhitda uglerod skeleti C=C qo'sh bog'lanish joyida kislotalar aralashmasi hosil bo'lishi bilan parchalanadi:

OKSALIK KISLOTA KMn bilan oson oksidlanadi. O 4 kislotali muhitda CO 2 ga qizdirilganda (permanganatometriya usuli): qizdirilganda u dekarboksillanishga uchraydi (disproporsiya reaktsiyasi): qizdirilganda konsentrlangan H 2 SO 4 borligida oksalat kislota va uning tuzlari (oksalatlar) nomutanosib:

Reaksiya tenglamalarini yozamiz: 1) CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 2) 3) 4) 5) 16,32% (36,68%, 23,82%)Pt, X 3 X 2 Pt, to. KMn. O 4 KOH X 4 geptan KOH, benzolga. X 1 Fe, HCl. HNO 3 H 2 SO 4 CH 3 + 4 H 2 CH 3 + 6 KMn. O 4 + 7 KOHCOOK + 6 K 2 Mn. O 4 + 5 H 2 O KUK + KOH+ K 2 CO 3 dan NO 2 + H 2 O+ HNO 3 H 2 SO 4 N H 3 C l + 3 F e C l 2 + 2 H 2 ON O 2 + 3 F e + 7 HCl

18. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari (davomi 2)

18.9. Organik moddalarni o'z ichiga olgan OVR

Noorganik moddalar bilan organik moddalarning ORRida organik moddalar ko'pincha qaytaruvchi moddalardir. Shunday qilib, organik moddalar ortiqcha kislorodda yonganda, har doim karbonat angidrid va suv hosil bo'ladi. Kamroq faol oksidlovchi moddalardan foydalanganda reaktsiyalar murakkabroq. Ushbu bo'limda faqat organik moddalarning eng muhim sinflari vakillarining ba'zi noorganik oksidlovchi moddalar bilan reaktsiyalari ko'rib chiqiladi.

Alkenlar. Yengil oksidlanish jarayonida alkenlar glikollarga (ikki atomli spirtlar) aylanadi. Bu reaksiyalardagi qaytaruvchi atomlar qo‘sh bog‘ bilan bog‘langan uglerod atomlaridir.

Kaliy permanganat eritmasi bilan reaktsiya neytral yoki ozgina ishqoriy muhitda quyidagicha sodir bo'ladi:

C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH (sovutish)

Keyinchalik og'ir sharoitlarda oksidlanish qo'sh bog'dagi uglerod zanjirining yorilishi va ikkita kislota (kuchli ishqoriy muhitda - ikkita tuz) yoki kislota va karbonat angidrid (kuchli ishqoriy muhitda - tuz va) hosil bo'lishiga olib keladi. karbonat):

1) 5CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O (isitish)

2) 5CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 15H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MnSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2 O (isitish)

3) CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 6KMnO 4 + 10KOH CH 3 PAZAR + C 2 H 5 Pishirish + 6H 2 O + 6K 2 MnO 4 (isitish)

4) CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 13KOH CH 3 KUK + K 2 CO 3 + 8H 2 O + 10K 2 MnO 4 (isitish)

Sulfat kislotali muhitdagi kaliy dixromati 1 va 2 reaksiyalardagi kabi alkenlarni oksidlaydi.

Alkinlar. Alkinlar alkenlarga qaraganda biroz og'irroq sharoitda oksidlana boshlaydi, shuning uchun ular odatda uchlik bog'lanishdagi uglerod zanjirini buzish orqali oksidlanadi. Alkanlarda bo'lgani kabi, bu erda qaytaruvchi atomlar uglerod atomlari bo'lib, bu holda uch aloqa bilan bog'langan. Reaksiyalar natijasida kislotalar va karbonat angidrid hosil bo'ladi. Oksidlanish kislotali muhitda kaliy permanganat yoki dixromat bilan amalga oshirilishi mumkin, masalan:

5CH 3 C CH + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O (isitish)

Ba'zan oraliq oksidlanish mahsulotlarini ajratib olish mumkin. Molekuladagi uchlik bog'lanish holatiga qarab, bular diketonlar (R 1 –CO–CO–R 2) yoki aldoketonlar (R–CO–CHO).

Asetilen kaliy permanganat bilan ozgina ishqoriy muhitda kaliy oksalatgacha oksidlanishi mumkin:

3C 2 H 2 + 8KMnO 4 = 3K 2 C 2 O 4 + 2H 2 O + 8MnO 2 + 2KOH

Kislotali muhitda oksidlanish karbonat angidridga o'tadi:

C 2 H 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 2CO 2 + 2MnSO 4 + 4H 2 O + K 2 SO 4

Benzol gomologlari. Benzol gomologlari neytral muhitda kaliy permanganat eritmasi bilan kaliy benzoatga oksidlanishi mumkin:

C 6 H 5 CH 3 + 2KMnO 4 = C 6 H 5 Pishirish + 2MnO 2 + KOH + H 2 O (qaynatilganda)

C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4KMnO 4 = C 6 H 5 COOK + K 2 CO 3 + 2H 2 O + 4MnO 2 + KOH (qizdirilganda)

Bu moddalarning kislotali muhitda kaliy dixromat yoki permanganat bilan oksidlanishi benzoik kislota hosil bo'lishiga olib keladi.

Spirtli ichimliklar. Birlamchi spirtlarning bevosita oksidlanish mahsuloti aldegidlar, ikkilamchi spirtlarning oksidlanish mahsulotlari esa ketonlardir.

Spirtlarning oksidlanishi jarayonida hosil bo'lgan aldegidlar kislotalarga oson oksidlanadi, shuning uchun birlamchi spirtlardan aldegidlar aldegidning qaynash nuqtasida kislotali muhitda kaliy bixromat bilan oksidlanish orqali olinadi. Aldegidlar bug'langanda oksidlanishga vaqtlari bo'lmaydi.

3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O (isitish)

Har qanday muhitda oksidlovchi (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7) haddan tashqari ko'p bo'lsa, birlamchi spirtlar karboksilik kislotalar yoki ularning tuzlariga oksidlanadi, ikkilamchi spirtlar esa ketonlarga oksidlanadi. Uchinchi darajali spirtlar bunday sharoitda oksidlanmaydi, ammo metil spirti karbonat angidridga oksidlanadi. Barcha reaktsiyalar qizdirilganda sodir bo'ladi.

Ikki atomli spirt, etilen glikol HOCH 2 –CH 2 OH, kislotali muhitda KMnO 4 yoki K 2 Cr 2 O 7 eritmasi bilan qizdirilganda, karbonat angidrid va suvga oson oksidlanadi, lekin ba'zida oraliq mahsulotlarni ajratib olish mumkin. (HOCH 2 –COOH, HOOC– COOH va boshqalar).

Aldegidlar. Aldegidlar juda kuchli qaytaruvchi moddalardir, shuning uchun turli oksidlovchi moddalar bilan oson oksidlanadi, masalan: KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, OH. Barcha reaktsiyalar qizdirilganda sodir bo'ladi:

3CH 3 CHO + 2KMnO 4 = CH 3 COOH + 2CH 3 COOK + 2MnO 2 + H 2 O
3CH 3 CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
CH 3 CHO + 2OH = CH 3 COONH 4 + 2Ag + H 2 O + 3NH 3

Ortiqcha oksidlovchi moddaga ega formaldegid karbonat angidridga oksidlanadi.

18.10. Turli moddalarning oksidlanish-qaytarilish faolligini solishtirish

"Oksidlovchi atom" va "qaytaruvchi atom" tushunchalarining ta'riflaridan kelib chiqadiki, eng yuqori oksidlanish darajasidagi atomlar faqat oksidlovchi xususiyatlarga ega. Aksincha, eng past oksidlanish darajasidagi atomlar faqat qaytaruvchi xususiyatga ega. Oraliq oksidlanish darajasidagi atomlar ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi moddalar bo'lishi mumkin.

Shu bilan birga, faqat oksidlanish darajasiga asoslanib, moddalarning oksidlanish-qaytarilish xususiyatlarini aniq baholash mumkin emas. Misol tariqasida, VA guruhi elementlarining ulanishlarini ko'rib chiqing. Azot (V) va surma (V) birikmalari ozmi-koʻpmi kuchli oksidlovchi moddalar, vismut (V) birikmalari juda kuchli oksidlovchi moddalar, fosfor (V) birikmalari esa deyarli oksidlovchi xususiyatga ega emas. Bu va boshqa shunga o'xshash holatlarda ma'lum bir oksidlanish darajasi ma'lum element uchun qanchalik xarakterli ekanligi, ya'ni ushbu oksidlanish darajasida ma'lum element atomlarini o'z ichiga olgan birikmalar qanchalik barqaror ekanligi muhim ahamiyatga ega.

Har qanday oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi kuchsizroq oksidlovchi va kuchsizroq qaytaruvchi vosita hosil bo'lish yo'nalishida boradi. Umumiy holatda, har qanday boshqa reaktsiyalar kabi, har qanday ORRning paydo bo'lish imkoniyatini Gibbs energiyasining o'zgarishi belgisi bilan aniqlash mumkin. Bundan tashqari, moddalarning oksidlanish-qaytarilish faolligini miqdoriy aniqlash uchun oksidlovchi va qaytaruvchi moddalarning elektrokimyoviy xususiyatlari (qaytarilish-qaytarilish juftlarining standart potentsiallari) qo'llaniladi. Ushbu miqdoriy belgilarga asoslanib, turli moddalarning oksidlanish-qaytarilish faolligi seriyasini qurish mumkin. Sizga ma'lum bo'lgan metall kuchlanishlar seriyasi aynan shu tarzda qurilgan. Ushbu seriya standart sharoitlarda suvli eritmalardagi metallarning qaytaruvchi xususiyatlarini solishtirish imkonini beradi ( Bilan= 1 mol/l, T= 298,15 K), shuningdek, oddiy akvakatsiyalarning oksidlovchi xususiyatlari. Agar siz ushbu qatorning yuqori qatoriga ionlarni (oksidlovchi moddalar) va pastki qatorga metall atomlarini (qaytaruvchi moddalar) qo'ysangiz, bu qatorning chap tomoni (vodoroddan oldin) quyidagicha ko'rinadi:

Bu qatorda ionlarning oksidlovchi xossalari (yuqori chiziq) chapdan o'ngga, metallarning qaytaruvchi xossalari (pastki chiziq), aksincha, o'ngdan chapga ortadi.

Turli muhitdagi oksidlanish-qaytarilish faolligidagi farqlarni hisobga olgan holda, oksidlovchi moddalar uchun ham xuddi shunday qatorlarni qurish mumkin. Shunday qilib, kislotali muhitda (pH = 0) reaktsiyalar uchun oksidlanish xususiyatlarini oshirish yo'nalishi bo'yicha metall faollik seriyasining "davomi" olinadi.

Metall faollik seriyasida bo'lgani kabi, bu seriyada oksidlovchi moddalarning oksidlovchi xususiyatlari (yuqori chiziq) chapdan o'ngga oshadi. Ammo, ushbu seriyadan foydalanib, qaytaruvchi moddalarning (pastki chiziq) qaytarilish faolligini solishtirish mumkin, agar ularning oksidlangan shakli yuqori satrda ko'rsatilganiga to'g'ri kelsa; bu holda u o'ngdan chapga kuchayadi.

Keling, bir nechta misollarni ko'rib chiqaylik. Ushbu ORR mumkinmi yoki yo'qligini bilish uchun biz oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarining yo'nalishini aniqlaydigan umumiy qoidadan foydalanamiz (reaksiyalar kuchsizroq oksidlovchi va kuchsizroq qaytaruvchi vosita hosil bo'lish yo'nalishida boradi).

1. CoSO 4 eritmasidan kobaltni magniy bilan kamaytirish mumkinmi?
Magniy kobaltga qaraganda kuchli qaytaruvchidir va Co 2 ionlari Mg 2 ionlariga qaraganda kuchliroq oksidlovchi moddalardir, shuning uchun bu mumkin.
2. FeCl 3 eritmasi bilan kislotali muhitda misni CuCl 2 gacha oksidlash mumkinmi?
Fe 3B ionlari Cu 2 ionlariga qaraganda kuchli oksidlovchi moddalar va mis Fe 2 ionlariga qaraganda kuchliroq qaytaruvchi vosita bo'lganligi sababli, bu mumkin.
3. FeCl 2 ning xlorid kislota bilan kislotalangan eritmasi orqali kislorodni puflab, FeCl 3 eritmasini olish mumkinmi?
Bu shunday emasdek tuyuladi, chunki bizning seriyamizda kislorod Fe 3 ionlarining chap tomonida joylashgan va bu ionlarga qaraganda zaifroq oksidlovchi moddadir. Ammo suvli eritmada kislorod deyarli hech qachon H 2 O 2 ga kamaymaydi, bu holda u H 2 O ga kamayadi va Br 2 va MnO 2 orasida bo'ladi. Shuning uchun, bunday reaktsiya juda sekin davom etsa ham mumkin (nima uchun?).
4. H 2 O 2 ni kislotali muhitda kaliy permanganat bilan oksidlash mumkinmi?
Bunda H 2 O 2 qaytaruvchi va Mn 2B ionlariga qaraganda kuchli qaytaruvchi, MnO 4 ionlari esa peroksiddan hosil bo'lgan kislorodga qaraganda kuchliroq oksidlovchi moddalardir. Shuning uchun, bu mumkin.

Ishqoriy muhitda ORR uchun tuzilgan shunga o'xshash seriya quyidagicha:

"Kislota" seriyasidan farqli o'laroq, bu seriyani metall faollik seriyasi bilan birgalikda ishlatish mumkin emas.

Elektron-ion balansi usuli (yarim reaksiya usuli), molekulalararo ORR, intramolekulyar ORR, dismutatsiya ORR (disproporsiya, o'z-o'zini oksidlanish-o'z-o'zini qaytarilish), ORR kommutatsiyasi, passivatsiya.

1. Elektron-ion balansi usulidan foydalanib, a) kaliy permanganatning sulfat kislota bilan kislotalangan eritmasiga H 2 S (S, aniqrog'i, S 8 ) eritmasi qo'shilganda sodir bo'ladigan reaksiyalar tenglamalarini tuzing; b) KHS; c) K 2 S; d) H 2 SO 3; e) KHSO 3; e) K 2 SO 3; e) HNO 2; g) KNO 2; i) KI (I 2); j) FeSO 4; l) C 2 H 5 OH (CH 3 COOH); m) CH 3 CHO; n) (COOH) 2 (CO 2); n) K 2 C 2 O 4. Bu erda va pastda, agar kerak bo'lsa, oksidlanish mahsulotlari jingalak qavslar ichida ko'rsatilgan.
2. Kaliy permanganatning sulfat kislota bilan kislotalangan eritmasidan quyidagi gazlar o‘tkazilganda sodir bo‘ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing: a) C 2 H 2 (CO 2); b) C 2 H 4 (CO 2); c) C 3 H 4 (propin) (CO 2 va CH 3 COOH); d) C 3 H 6; e) CH 4; e) HCHO.
3. Xuddi shunday, lekin kaliy permanganatning neytral eritmasiga qaytaruvchi eritma qo'shiladi: a) KHS; b) K 2 S; c) KHSO 3; d) K 2 SO 3; e) KNO 2; e) KI.
4. Xuddi shunday, lekin kaliy permanganat eritmasiga avval kaliy gidroksid eritmasi qo'shiladi: a) K 2 S (K 2 SO 4); b) K 2 SO 3; c) KNO 2; d) KI (KIO 3).
5. Eritmada sodir bo'ladigan quyidagi reaksiyalar tenglamalarini yozing: a) KMnO 4 + H 2 S ...;
   b) KMnO 4 + HCl ...;
   c) KMnO 4 + HBr ...;
   d) KMnO 4 + HI ...
6. Marganets dioksidining ORR uchun quyidagi tenglamalarni tuzing:
7. Kaliy bixromatning sulfat kislota bilan kislotalangan eritmasiga quyidagi moddalarning eritmalari qo'shildi: a) KHS; b) K 2 S; c) HNO 2; d) KNO 2; e) KI; f) FeSO 4; g) CH 3 CH 2 CHO; i) H 2 SO 3; j) KHSO 3; k) K 2 SO 3. Boradigan reaksiyalar tenglamalarini yozing.
8. Xuddi shunday, lekin eritma orqali quyidagi gazlar o'tkaziladi: a) H 2 S; b) SO 2.
9. a) K 2 S (K 2 SO 4) ning eritmalari; b) K 2 SO 3; c) KNO 2; d) KI (KIO 3). Boradigan reaksiyalar tenglamalarini yozing.
10. Kaliy gidroksid eritmasi xrom (III) xlorid eritmasiga dastlab hosil bo'lgan cho'kma eriguncha qo'shildi, so'ngra bromli suv qo'shildi. Boradigan reaksiyalar tenglamalarini yozing.
11. Xuddi shu, lekin oxirgi bosqichda kaliy peroksodisulfat K 2 S 2 O 8 eritmasi qo'shildi, bu reaktsiya davomida sulfatga qaytarildi.
12. Eritmada sodir bo'ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing:

a) CrCl 2 + FeCl 3; b) CrSO 4 + FeCl 3; v) CrSO 4 + H 2 SO 4 + O 2;

d) CrSO 4 + H 2 SO 4 + MnO 2; e) CrSO 4 + H 2 SO 4 + KMnO 4.

13. Qattiq xrom trioksid bilan quyidagi moddalar o'rtasida sodir bo'ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing: a) C; b) CO; c) S (SO 2 ); d) H 2 S; e) NH 3; e) C 2 H 5 OH (CO 2 va H 2 O); g) CH 3 COCH 3 .
14. Konsentrlangan nitrat kislotaga quyidagi moddalar qo‘shilganda sodir bo‘ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing: a) S (H 2 SO 4); b) P 4 ((HPO 3) 4); c) grafit; d) Se; e) I 2 (HIO 3); f) Ag; g) Cu; i) Pb; j) KF; l) FeO; m) FeS; m) MgO; n) MgS; p) Fe(OH) 2; c) P 2 O 3; t) 2 O 3 (H 3 AsO 4) sifatida; y) 2 S 3 sifatida; f) Fe(NO 3) 2; x) P 4 O 10; v) Cu 2 S.
15. Xuddi shunday, lekin quyidagi gazlarni o'tkazishda: a) CO; b) H 2 S; c) N 2 O; d) NH 3; e) YO'Q; f) H 2 Se; g) Salom.
16. Quyidagi hollarda reaksiyalar bir xil yoki boshqacha davom etadi: a) konsentrlangan nitrat kislota bilan to'ldirilgan uchdan ikki qismi baland bo'yli probirkaga magniy bo'lagi solingan; b) magniy plastinkasi yuzasiga bir tomchi konsentrlangan nitrat kislota qo'yildi? Reaksiya tenglamalarini yozing.
17. Konsentrlangan nitrat kislotaning vodorod sulfid kislotasi va gazsimon vodorod sulfid bilan reaksiyasi o'rtasidagi farq nima? Reaksiya tenglamalarini yozing.
18. Suvsiz kristalli natriy sulfid va uning 0,1 M eritmasi nitrat kislotaning konsentrlangan eritmasiga qo‘shilsa, ORR xuddi shunday davom etadimi?
19. Quyidagi moddalar aralashmasi konsentrlangan nitrat kislota bilan ishlov berildi: Cu, Fe, Zn, Si va Cr. Boradigan reaksiyalar tenglamalarini yozing.
20. Suyultirilgan nitrat kislotaga quyidagi moddalar qo'shilganda sodir bo'ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing: a) I 2 ; b) Mg; c) Al; d) Fe; e) FeO; f) FeS; g) Fe(OH) 2; i) Fe(OH) 3; j) MnS; l) Cu 2 S; l) CuS; m) CuO; n) Na 2 S cr; p) Na 2 S p; c) P 4 O 10.
21. Nitrat kislotaning suyultirilgan eritmasidan a) ammiak, b) vodorod sulfidi, v) karbonat angidrid o'tkazilganda qanday jarayonlar sodir bo'ladi?
22. Konsentrlangan sulfat kislotaga quyidagi moddalar qo'shilganda sodir bo'ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing: a) Ag; b) Cu; c) grafit; d) HCOOH; e) C 6 H 12 O 6; f) NaCl cr; g) C 2 H 5 OH.
23. Vodorod sulfidi sovuq konsentrlangan sulfat kislotadan o'tkazilganda S va SO 2 hosil bo'ladi, issiq konsentrlangan H 2 SO 4 oltingugurtni SO 2 ga oksidlaydi. Reaksiya tenglamalarini yozing. Issiq konsentrlangan H 2 SO 4 va vodorod sulfidi o'rtasida reaksiya qanday kechadi?
24. Nima uchun vodorod xlorid kristalli natriy xloridni konsentrlangan sulfat kislota bilan ishlov berish orqali olinadi, ammo bu usul bilan vodorod bromid va vodorod yodid olinmaydi?
25. Suyultirilgan sulfat kislotaning a) Zn, b) Al, c) Fe, d) kislorodsiz xrom, e) havodagi xrom bilan o‘zaro ta’sirida sodir bo‘ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing.
26. Vodorod peroksidning oksidlanish-qaytarilish xossalarini tavsiflovchi reaksiya tenglamalarini yozing:

Vodorod peroksid qaysi reaksiyalarda oksidlovchi, qaysi birida qaytaruvchi hisoblanadi?

27. Quyidagi moddalar qizdirilganda qanday reaksiyalar yuz beradi: a) (NH 4) 2 CrO 4; b) NaNO 3; c) CaCO 3; d) Al(NO 3) 3; e) Pb(NO 3) 3; f) AgNO 3; g) Hg(NO 3) 2; i) Cu(NO 3) 2; j) CuO; l) NaClO 4; m) Ca(ClO 4) 2; m) Fe(NO 3) 2; n) PCl 5; p) MnCl 4; c) H 2 C 2 O 4; r) LiNO 3; y) HgO; f) Ca(NO 3) 2; x) Fe(OH) 3; v) CuCl 2; h) KClO 3; w) KClO 2; y) CrO 3 ?
28. Ammoniy xlorid va kaliy nitratning issiq eritmalari birlashtirilganda gazning chiqishi bilan birga reaktsiya sodir bo'ladi. Ushbu reaksiya tenglamasini yozing.
29. Natriy gidroksidning sovuq eritmasidan a) xlor, b) brom bug‘lari o‘tkazilganda sodir bo‘ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing. Xuddi shu, lekin issiq eritma orqali.
30. Kaliy gidroksidning issiq konsentrlangan eritmasi bilan o'zaro ta'sirlashganda, selen eng yaqin barqaror oksidlanish darajalariga (-II va + IV) dismutatsiyaga uchraydi. Ushbu ORR uchun tenglamani yozing.
31. Xuddi shu sharoitda oltingugurt ham xuddi shunday dismutatsiyaga uchraydi, lekin ortiqcha oltingugurt sulfit ionlari bilan reaksiyaga kirishib, tiosulfat ionlarini S 2 O 3 2 hosil qiladi. Boradigan reaksiyalar tenglamalarini yozing. ;
32. a) mis nitratning kumush anodli eritmasi, b) qo‘rg‘oshin nitratning mis anodli eritmasi elektroliz reaksiyalari tenglamalarini yozing.

Tajriba 1. Kaliy permanganatning kislotali muhitda oksidlanish xususiyatlari. 3-4 tomchi kaliy permanganat eritmasiga teng miqdorda sulfat kislotaning suyultirilgan eritmasi, so'ngra natriy sulfit eritmasi rangi o'zgarmaguncha qo'shiladi. Reaksiya tenglamasini yozing. Tajriba 2.Neytral muhitda kaliy permanganatning oksidlovchi xususiyatlari. 3-4 tomchi kaliy permanganat eritmasiga 5-6 tomchi natriy sulfit eritmasidan tomiziladi. Qanday modda cho'kma sifatida ajralib chiqdi? Tajriba 3. Kaliy permanganatning ishqoriy muhitda oksidlanish xossalari. 3-4 tomchi kaliy permanganat eritmasiga 10 tomchi konsentrlangan natriy gidroksid eritmasidan va 2 tomchi natriy sulfit eritmasidan qo'shing. Eritma yashil rangga aylanishi kerak. Tajriba 4. Kaliy dixromatning kislotali muhitda oksidlanish xossalari. 6 tomchi kaliy dixromat eritmasini to‘rt tomchi suyultirilgan sulfat kislota eritmasi bilan kislotalab, aralashmaning rangi o‘zgarmaguncha natriy sulfit eritmasini qo‘shing. Tajriba 5. Suyultirilgan sulfat kislotaning oksidlovchi xossalari. Bir probirkaga rux granulasini, ikkinchisiga mis lentani soling. Ikkala probirkaga 8-10 tomchidan suyultirilgan sulfat kislota eritmasidan tomizing. Voqea sodir bo'lgan hodisalarni solishtiring. TAJRIB TA'RIB O'TKAZIB O'TKAZING! Tajriba 6. Konsentrlangan sulfat kislotaning oksidlovchi xossalari. 5-tajribaga o'xshash, ammo sulfat kislotaning konsentrlangan eritmasini qo'shing. Gazsimon reaktsiya mahsulotlarini chiqarish boshlanganidan bir daqiqa o'tgach, kaliy permanganat va mis sulfat eritmalari bilan namlangan filtr qog'oz chiziqlarini probirkalarga kiriting. Voqea sodir bo'lgan hodisalarni tushuntiring. TAJRIB TA'RIB O'TKAZIB O'TKAZING! Tajriba 7. Suyultirilgan nitrat kislotaning oksidlovchi xossalari. 5-tajribaga o'xshash, lekin nitrat kislotaning suyultirilgan eritmasini qo'shing. Gazsimon reaktsiya mahsulotlarining rangi o'zgarishini kuzating. TAJRIB TA'RIB O'TKAZIB O'TKAZING! Tajriba 8. Konsentrlangan nitrat kislotaning oksidlovchi xossalari. Probirkaga mis lenta bo`lagi soling va unga 10 tomchi nitrat kislotaning konsentrlangan eritmasidan qo`shing. Metall to'liq eriguncha muloyimlik bilan qizdiring. TAJRIB TA'RIB O'TKAZIB O'TKAZING! Tajriba 9. Kaliy nitritning oksidlovchi xossalari. 5-6 tomchi kaliy nitrit eritmasiga teng miqdorda sulfat kislotaning suyultirilgan eritmasidan va 5 tomchi kaliy yodid eritmasidan qo'shing. Qanday moddalar hosil bo'ladi? Tajriba 10. Kaliy nitritning kamaytiruvchi xossalari. 5-6 tomchi kaliy permanganat eritmasiga teng miqdorda sulfat kislotaning suyultirilgan eritmasi va kaliy nitrit eritmasidan aralashmaning rangi to'liq o'zgarmaguncha qo'shing. Tajriba 11.Mis nitratning termik parchalanishi. Mis nitrat trihidratdan bir mikrospatulani probirkaga soling, uni stendga mahkamlang va ochiq olov bilan ohista qizdiring. Suvsizlanishni va tuzning keyingi parchalanishini kuzating. TAJRIB TA'RIB O'TKAZIB O'TKAZING! Tajriba 12.Qo'rg'oshin nitratining termik parchalanishi. Qo‘rg‘oshin nitratini probirkaga solib, 11-tajribadagi kabi amalni bajaring. TAJRIB TA'RIB O'TKAZIB O'TKAZING! Bu tuzlarning parchalanishi paytida sodir bo'ladigan jarayonlar o'rtasidagi farq nima?

Organik moddalar ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari tenglamalarini tuzish

IN O'rta maktab bitiruvchilarini yakuniy attestatsiyadan o'tkazishning yagona shakli sifatida Yagona davlat imtihonining (USE) joriy etilishi va o'rta maktablarning ixtisoslashtirilgan ta'limga o'tishi munosabati bilan o'rta maktab o'quvchilarini ball bo'yicha eng "qimmat" ni bajarishga tayyorlash. Kimyo bo'yicha yagona davlat imtihonining "C" qismining vazifalari tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda. "S" qismining beshta vazifasi har xil ko'rib chiqilishiga qaramay: noorganik moddalarning kimyoviy xossalari, organik birikmalarning aylanish zanjirlari, hisoblash muammolari, ularning barchasi u yoki bu darajada redoks reaktsiyalari (ORR) bilan bog'liq. . Agar siz ODD nazariyasi bo'yicha asosiy bilimlarni o'zlashtirgan bo'lsangiz, unda siz birinchi va ikkinchi topshiriqlarni to'liq, uchinchisini - qisman to'g'ri bajarishingiz mumkin. Bizning fikrimizcha, "C" qismini to'ldirish muvaffaqiyatining muhim qismi aynan shu bilan bog'liq. Tajriba shuni ko'rsatadiki, agar noorganik kimyoni o'rganayotganda, talabalar OVR tenglamalarini yozish bo'yicha topshiriqlarni yaxshi bajara olsalar, organik kimyodagi shunga o'xshash vazifalar ularga katta qiyinchiliklar tug'diradi. Shuning uchun ixtisoslashtirilgan sinflarda organik kimyoning butun kursi davomida biz o'rta maktab o'quvchilarida OVR tenglamalarini tuzish ko'nikmalarini rivojlantirishga harakat qilamiz.

Noorganik va organik birikmalarning qiyosiy xarakteristikalarini o'rganishda biz talabalarni oksidlanish darajasi (s.o.) (organik kimyoda, birinchi navbatda uglerod) va uni aniqlash usullari bilan tanishtiramiz:

1) oʻrtacha s.o.ni hisoblash. organik moddalar molekulasidagi uglerod;

2) s.o.ning taʼrifi. har bir uglerod atomi.

Keling, qaysi hollarda u yoki bu usuldan foydalanish yaxshiroq ekanligini aniqlaylik.

Maqola bozorda ProfKresla brendi ostida mahsulotlarni taqdim etuvchi GEO-Engineering kompaniyasi ko'magida chop etilgan. Kompaniyaning faoliyat sohasi - turli zallar uchun kreslolar va stullar ishlab chiqarish, sotish va o'rnatish. Xodimlarimizning yuqori professionalligi va o‘z ishlab chiqarish quvvatimiz har qanday murakkablikdagi loyihalarni tez va samarali amalga oshirish imkonini beradi. ProfKresla brendi ostidagi barcha mahsulotlar, xoh u teatr stullari, xoh kutish xonalari uchun o‘rindiqlar yoki o‘quv muassasalari uchun o‘rindiqlar bo‘lsin, zamonaviy va ergonomik dizayni, shuningdek, yuqori aşınmaya bardoshliligi, chidamliligi va qulayligi bilan ajralib turadi. Profkresla.ru veb-saytidagi katalogda taqdim etilgan mahsulotlarning katta assortimentidan siz har doim kompaniyangizda qabul qilingan korporativ uslubga mos keladigan modellarni tanlashingiz mumkin. Agar siz hali ham tanlov qilishda qiyinchiliklarga duch kelsangiz, kompaniya mutaxassislari har doim maslahat berishga, modelni tanlashga yordam berishga, so'ngra loyihani tayyorlashga va barcha kerakli o'lchovlarni amalga oshirishga va saytda o'rnatishga tayyor.

P“Alkanlar” mavzusini o'rganayotganda oksidlanish, yonish, galogenlanish, nitrlanish, degidrogenlanish va parchalanish jarayonlari oksidlanish-qaytarilish jarayonlariga tegishli ekanligini ko'rsatamiz. Organik moddalarning yonish va parchalanish reaksiyalari tenglamalarini yozishda d.o.ning oʻrtacha qiymatidan foydalangan maʼqul. uglerod. Masalan:

Elektron balansining birinchi yarmiga e'tibor beramiz: uglerod atomi fraksiyonel d.o. maxraj 4 ga teng, shuning uchun biz ushbu koeffitsient yordamida elektronlarning uzatilishini hisoblaymiz.

Boshqa hollarda, "Alkanlar" mavzusini o'rganayotganda, biz d.o qiymatlarini aniqlaymiz. birlamchi, ikkilamchi, uchinchi darajali uglerod atomlarida vodorod atomlarining almashinish ketma-ketligiga talabalar e'tiborini qaratib, birikmadagi har bir uglerod atomi:

Shunday qilib, biz talabalarni birinchi navbatda uchinchi darajali uglerod atomlarida, keyin ikkilamchi uglerod atomlarida va nihoyat, birlamchi uglerod atomlarida almashtirish jarayoni sodir bo'ladi degan xulosaga keltiramiz.

P"Alkenlar" mavzusini o'rganishda biz alkenning tuzilishiga va reaksiya muhitiga qarab oksidlanish jarayonlarini ko'rib chiqamiz.

Alkenlarni kaliy permanganatning konsentrlangan eritmasi bilan KMnO 4 kislotali muhitda oksidlanganda (qattiq oksidlanish) - va - bog`lari uzilib, karboksilik kislotalar, ketonlar va uglerod oksidi (IV) hosil bo`ladi. Bu reaktsiya qo'sh bog'ning o'rnini aniqlash uchun ishlatiladi.

Agar qo'sh bog'lanish molekulaning oxirida bo'lsa (masalan, buten-1da), u holda oksidlanish mahsulotlaridan biri karbonat angidrid va suvga oson oksidlanadigan chumoli kislotasi:

Biz shuni ta'kidlaymizki, agar alken molekulasida qo'sh bog'dagi uglerod atomida ikkita uglerod o'rnini bosuvchi (masalan, 2-metilbuten-2 molekulasida) bo'lsa, unda uning oksidlanishi paytida keton hosil bo'ladi, chunki bunday o'zgarishlar sodir bo'ladi. atomning karboksil guruhi atomiga aylanishi C-C aloqasini buzmasdan mumkin emas, quyidagi sharoitlarda nisbatan barqaror:

Biz aniqlaymizki, agar alken molekulasi simmetrik bo'lsa va qo'sh bog'lanish molekulaning o'rtasida bo'lsa, oksidlanish jarayonida faqat bitta kislota hosil bo'ladi:

Sizga shuni ma'lum qilamizki, qo'sh bog'dagi uglerod atomlari ikkita uglerod radikalini o'z ichiga olgan alkenlarning oksidlanishining xususiyati ikkita keton hosil bo'lishidir:

Neytral yoki ozgina ishqoriy muhitda alkenlarning oksidlanishini ko'rib chiqayotganda, biz o'rta maktab o'quvchilarining e'tiborini shunday sharoitda oksidlanish diollar (ikki atomli spirtlar) hosil bo'lishi bilan birga bo'lishiga va o'sha uglerod atomlariga gidroksil guruhlari qo'shilishiga qaratamiz. ular o'rtasida qo'sh aloqa mavjud edi:

IN Xuddi shunday jarayon sodir bo'lgan muhitga qarab, atsetilen va uning gomologlarining oksidlanishini ko'rib chiqamiz. Shunday qilib, kislotali muhitda oksidlanish jarayoni karboksilik kislotalarning hosil bo'lishi bilan birga bo'lishini aniqlaymiz:

Reaksiya alkinlarning tuzilishini oksidlanish mahsulotlariga qarab aniqlash uchun ishlatiladi:

Neytral va ozgina ishqoriy muhitda asetilenning oksidlanishi tegishli oksalatlar (oksalat kislota tuzlari) hosil bo'lishi, gomologlarning oksidlanishi esa uch tomonlama bog'lanishning yorilishi va karboksilik kislota tuzlarining hosil bo'lishi bilan birga keladi:

IN Barcha qoidalar talabalar bilan aniq misollar yordamida mashq qilinadi, bu ularning nazariy materialni yaxshiroq o'zlashtirishiga olib keladi. Shu sababli, arenlarning turli muhitlarda oksidlanishini o'rganishda talabalar mustaqil ravishda kislotali muhitda kislotalarning, ishqoriy muhitda tuzlarning hosil bo'lishini kutishlari kerakligi haqida taxminlar qilishlari mumkin. O'qituvchi faqat tegishli arenaning tuzilishiga qarab qanday reaktsiya mahsulotlari hosil bo'lishini aniqlab berishi kerak.

Biz misollar bilan ko'rsatamizki, benzolning bir yon zanjirli gomologlari (uzunligidan qat'iy nazar) kuchli oksidlovchi ta'sirida -uglerod atomida benzoy kislotasiga oksidlanadi. Isitilganda benzol gomologlari neytral muhitda kaliy permanganat bilan oksidlanadi va aromatik kislotalarning kaliy tuzlarini hosil qiladi.

5C 6 H 5 –CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 = 5C 6 H 5 COOH + 6MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 14H 2 O,

5C 6 H 5 –C 2 H 5 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 = 5C 6 H 5 COOH + 5CO 2 + 12MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 28H 2 O,

C 6 H 5 –CH 3 + 2KMnO 4 = C 6 H 5 COOK + 2MnO 2 + KOH + H 2 O.

Biz shuni ta'kidlaymizki, agar aren molekulasida bir nechta yon zanjirlar mavjud bo'lsa, unda kislotali muhitda ularning har biri a-uglerod atomida karboksil guruhiga oksidlanadi va natijada ko'p asosli aromatik kislotalar hosil bo'ladi:

P Uglevodorodlar uchun ORR tenglamalarini tuzish bo'yicha olingan ko'nikmalar ulardan "Kislorodli birikmalar" bo'limini o'rganishda foydalanishga imkon beradi.

Shunday qilib, "Spirtli ichimliklar" mavzusini o'rganishda talabalar mustaqil ravishda quyidagi qoidalardan foydalangan holda spirtlarni oksidlanish tenglamalarini tuzadilar:

1) birlamchi spirtlar aldegidgacha oksidlanadi

3CH 3 –CH 2 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 –CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O;

2) ikkilamchi spirtlar ketonlarga oksidlanadi

3) oksidlanish reaksiyasi uchinchi darajali spirtlar uchun xos emas.

Yagona davlat imtihoniga tayyorgarlik ko'rish uchun o'qituvchiga ushbu xususiyatlar haqida qo'shimcha ma'lumot berish tavsiya etiladi, bu shubhasiz talabalar uchun foydali bo'ladi.

Metanolni kaliy permanganat yoki kaliy dixromatning kislotalangan eritmasi bilan oksidlanganda CO 2 hosil bo'ladi, oksidlanish jarayonida birlamchi spirtlar, reaksiya sharoitlariga qarab, nafaqat aldegidlar, balki kislotalar ham hosil qilishi mumkin. Masalan, sovuqda etanolning kaliy dixromat bilan oksidlanishi sirka kislotasi, qizdirilganda esa atsetaldegid hosil bo'lishi bilan tugaydi:

3CH 3 –CH 2 OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 = 3CH 3 –COOH + 2K 2 SO 4 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 11H 2 O,

3CH 3 –CH 2 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 3CH 3 –CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O.

Talabalarga atrof-muhitning alkogol oksidlanish reaktsiyalari mahsulotlariga ta'sirini yana bir bor eslatib o'tamiz, xususan: KMnO 4 ning issiq neytral eritmasi metanolni kaliy karbonatga, qolgan spirtlarni esa tegishli karboksilik kislotalarning tuzlariga oksidlaydi:

“Aldegidlar va ketonlar” mavzusini o‘rganayotganda, biz talabalar e’tiborini aldegidlar spirtlarga qaraganda kuchli oksidlovchi moddalar (havo kislorodi, KMnO 4 ning kislotali eritmalari va) ta’sirida ham tegishli karboksilik kislotalarga oson oksidlanishiga qaratamiz. K 2 Cr 2 O 7), lekin zaif ta'sirida (kumush oksidi yoki mis (II) gidroksidning ammiak eritmasi):

5CH 3 –CHO + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5CH 3 –COOH + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O,

3CH 3 –CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 –COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O,

CH 3 –CHO + 2OH CH 3 –COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Biz metanalni kumush oksidning ammiak eritmasi bilan oksidlanishiga alohida e'tibor beramiz, chunki bu holda chumoli kislotasi emas, ammoniy karbonat hosil bo'ladi:

HCHO + 4OH = (NH 4) 2 CO 3 + 4Ag + 6NH 3 + 2H 2 O.

Bizning ko'p yillik tajribamiz shuni ko'rsatadiki, o'rta maktab o'quvchilariga organik moddalarni o'z ichiga olgan OVR tenglamalarini tuzishni o'rgatish bo'yicha tavsiya etilgan metodologiya ularning kimyo bo'yicha Yagona davlat imtihonining yakuniy natijalarini bir necha ballga oshiradi.

Molekuladagi asosiy uglerod zanjirini tanlang. Birinchidan, u eng uzun bo'lishi kerak. Ikkinchidan, agar bir xil uzunlikdagi ikkita yoki undan ortiq zanjirlar bo'lsa, unda eng tarvaqaylab ketgani tanlanadi. Masalan, molekulada bir xil sonli (7) C atomiga ega 2 ta zanjir mavjud (rang bilan ajratilgan):

(a) zanjirda 1 ta o'rinbosar bo'lsa, (b) da - 2. Shuning uchun (b) variantini tanlash kerak.

1. Asosiy zanjirdagi uglerod atomlarini raqamlang, shunda o'rinbosarlar bilan bog'langan C atomlari mumkin bo'lgan eng kam sonlarni oladi. Shuning uchun raqamlash filialga eng yaqin zanjirning oxiridan boshlanadi. Masalan:

Oldinda ularning asosiy zanjirdagi joylashuvini ko'rsatadigan raqamlarni ko'rsatgan holda barcha radikallarni (o'rinbosarlarni) nomlang. Agar bir nechta bir xil o'rinbosar bo'lsa, ularning har biri uchun vergul bilan ajratilgan raqam (joylashuv) yoziladi va ularning soni prefikslar bilan ko'rsatiladi. di-, uch-, tetra-, penta- va hokazo. (Masalan, 2,2-dimetil yoki 2,3,3,5-tetrametil).

Barcha o'rinbosarlarning nomlarini alifbo tartibida joylashtiring (oxirgi IUPAC qoidalari bilan belgilangan).

Uglerod atomlarining asosiy zanjirini nomlang, ya'ni. mos keladigan normal alkan.

Shunday qilib, tarvaqaylab ketgan alkan nomida ildiz + qo'shimchasi oddiy alkanning nomi (yunoncha raqam + "an" qo'shimchasi), prefikslar uglevodorod radikallarining raqamlari va nomlari. Sarlavha qurilishiga misol:

Kimyo. Alkanlarning azizlariAlkanlarning yorilishi. Krekking - uglevodorodlarning termik parchalanish jarayoni boʻlib, u yirik molekulalarning uglerod zanjirini qisqaroq zanjirli birikmalar hosil boʻlish reaksiyalariga asoslanadi. Alkanlarning izomerlanishi Oddiy tuzilishdagi alkanlar katalizatorlar ta'sirida va qizdirilganda molekulalarning tarkibini o'zgartirmasdan tarvaqaylab ketgan alkanlarga aylanishi mumkin, ya'ni. izomerlanish reaksiyalariga kirishadi. Bu reaksiyalarga molekulalarida kamida 4 ta uglerod atomi boʻlgan alkanlar kiradi.Masalan, n-pentanning izopentanga (2-metilbutan) izomerlanishi 100°C da alyuminiy xlorid katalizatori ishtirokida sodir boʻladi:

Boshlang'ich material va izomerlanish reaktsiyasi mahsuloti bir xil molekulyar formulalarga ega va strukturaviy izomerlardir (uglerod skeleti izomeriyasi).

Alkanlarning gidrogenlanishi

Alkanlar katalizatorlar (Pt, Pd, Ni, Fe, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3, ZnO) ishtirokida qizdirilganda ularning katalitik dehidrogenatsiya– C-H aloqalarining uzilishi hisobiga vodorod atomlarining ajralishi.

Dehidrogenlash mahsulotlarining tuzilishi reaksiya sharoitlariga va boshlang'ich alkan molekulasidagi asosiy zanjir uzunligiga bog'liq.

1. Zanjirda 2 dan 4 gacha uglerod atomiga ega bo‘lgan quyi alkanlar Ni katalizator ustida qizdirilganda, vodoroddan ajraladi. qo'shni uglerod atomlariga aylanadi va aylanadi alkenlar:

Bilan birga buten-2 bu reaksiya hosil qiladi buten-1 CH 2 =CH-CH 2 -CH 3. dan 450-650 °C da Cr 2 O 3 /Al 2 O 3 katalizatori ishtirokida n-butan ham olinadi butadien-1,3 CH 2 =CH-CH=CH 2.

2. Asosiy zanjirda 4 dan ortiq uglerod atomi bo'lgan alkanlar olish uchun ishlatiladi tsiklik ulanishlar. Bu sodir bo'ladi degidrotsikllanish– zanjirning barqaror tsiklga yopilishiga olib keladigan dehidrogenatsiya reaktsiyasi.

Agar alkan molekulasining asosiy zanjirida 5 ta (lekin ko'p bo'lmagan) uglerod atomi bo'lsa ( n-pentan va uning alkil hosilalari), so'ngra Pt katalizatorida qizdirilganda uglerod zanjirining terminal atomlaridan vodorod atomlari ajralib chiqadi va besh a'zoli sikl hosil bo'ladi (siklopentan yoki uning hosilalari):

Asosiy zanjiri 6 va undan ortiq uglerod atomiga ega alkanlar ham degidrotsikllanishga uchraydi, lekin har doim 6 a'zoli halqa hosil qiladi (siklogeksan va uning hosilalari). Reaksiya sharoitida bu sikl keyingi degidrogenatsiyaga uchraydi va aromatik uglevodorodning (aren) energetik jihatdan barqarorroq benzol halqasiga aylanadi. Masalan:

Ushbu reaktsiyalar jarayonning asosini tashkil qiladi isloh qilish- arenlarni olish uchun neft mahsulotlarini qayta ishlash ( aromatizatsiya to'yingan uglevodorodlar) va vodorod. Transformatsiya n- arenadagi alkanlar benzinning portlash qarshiligining yaxshilanishiga olib keladi.