Contenido de química de la escuela secundaria
1. Conceptos básicos y teorías básicas:
1.
1. Contenido: A la misma temperatura y presión, el mismo volumen de gas contiene el mismo número de moléculas. Es decir, las "tres similitudes" están "juntas".
Inferencia
Bajo (1) la misma temperatura y presión, cuando V1/V2=n1/n2 (2) la misma temperatura y el mismo volumen, p 1/P2 = n 1/N2 = n1/N2.
(3) A la misma temperatura y presión, las masas son iguales, V1/V2=M2/M1 (4) A la misma temperatura y presión, los volúmenes son iguales, M1/M2=ρ1/ ρ2.
Nota: ① La ley de Avon Gadereau también se aplica a gases mixtos no reactivos. ②El uso de la ecuación del gas PV=nRT ayuda a comprender la inferencia anterior.
3. Avo Gadereau suele resolver este tipo de problemas:
①Condiciones: al probar gases, se utilizan condiciones no estándar como temperatura y presión normales, 1,01 × 105 Pa y 25 ℃. a menudo dado.
②Estado de la materia: Al examinar el volumen molar de los gases, los candidatos suelen confundirse con H2O, SO3, hexano, octano, CHCl3 y otras sustancias que no son gaseosas en condiciones estándar.
③Estructura de la sustancia y estructura cristalina: examine cuántas partículas (moléculas, átomos, electrones, protones, neutrones, etc.) están contenidas en una determinada cantidad de material, que generalmente involucra gases raros como He y Ne. átomos y partículas coloidales, mientras que Cl2, N2, O2 y H2 son moléculas diatómicas. Estructura cristalina: P4, diamante, grafito, sílice y otras estructuras.
En segundo lugar, iones * * *
1. Debido a la reacción de metátesis, los iones no pueden existir en grandes cantidades.
(1) Generación de gas. Los radicales ácidos y el H de ácidos débiles volátiles como CO32-, SO32-, S2-, HCO3-, HSO3- y HS- no se pueden almacenar en grandes cantidades.
(2) Hay precipitaciones. Como Ba2, Ca2, Mg2, Ag, etc. No puede coexistir con grandes cantidades de SO42- y CO32-; Mg2, Fe2, Ag, Al3, Zn2, Cu2, Fe3, etc. No puede coexistir con OH- en grandes cantidades. Pb2 y Cl-, Fe2 y S2-, Ca2 y PO43-, Ag e I- no se pueden almacenar en grandes cantidades.
(3) Genera electrolito débil. Por ejemplo, OH-, CH3COO-, PO43-, HPO42-, H2PO4-, F-, ClO-, AlO2-, SiO32-, CN-, C17H35COO-, etc. El H no se puede utilizar para almacenar grandes cantidades de H; algunos radicales ácidos débilmente ácidos como HCO3-, HPO42-, HS-, H2PO4- y HSO3- no pueden coexistir con OH- en grandes cantidades. NH4 y OH- no pueden existir en grandes cantidades.
(4) La existencia de determinados iones fácilmente hidrolizables en la solución es condicional. Por ejemplo, AlO2-, S2-, CO32- y C6H5O- sólo pueden existir en solución en condiciones alcalinas. Por ejemplo, Fe3 y Al3 sólo pueden existir en solución en condiciones ácidas. Estos dos iones no pueden existir en la misma solución al mismo tiempo, es decir, puede ocurrir una reacción de "doble hidrólisis" entre los iones. Como 3AlO2- 3Al3 6H2O=4Al(OH)3↓ etc.
2. Debido a las reacciones redox, los iones no pueden existir en grandes cantidades.
(1) Los iones reductores fuertes no pueden existir en grandes cantidades con iones oxidantes fuertes. Por ejemplo, S2-, HS-, SO32-, I- y Fe3 no se pueden almacenar en grandes cantidades.
(2) Debido a la reacción redox, no se puede almacenar en grandes cantidades en medios ácidos o alcalinos. Por ejemplo, MnO4-, Cr2O3-, NO3-, ClO- y S2-, HS-, SO32-, HSO3-, I-, Fe2, etc.
No se puede almacenar en grandes cantidades; SO32- y S2- pueden existir en condiciones alcalinas, pero no pueden existir en condiciones ácidas debido a la reacción de 2S2- SO32- 6h = 3s 3H2O. H y S2O32: no se pueden almacenar en grandes cantidades.
3. Los cationes hidrolizables y los aniones hidrolizables no pueden existir en grandes cantidades en soluciones acuosas (doble hidrólisis).
Por ejemplo: Al3 y HCO3-, CO32-, HS-, S2-, AlO2-, ClO-, etc. Fe3 y CO32-, HCO3-, AlO2-, ClO- no se pueden almacenar en grandes cantidades.
4. Los iones que pueden sufrir reacciones de complejación no pueden existir en grandes cantidades en la solución.
Por ejemplo, Fe2, Fe3 y SCN no se pueden almacenar en grandes cantidades; el Fe3 no puede existir en grandes cantidades.
5. Preste atención a las condiciones adicionales dadas en las preguntas del examen.
(1) Solución ácida (H), solución alcalina (OH-), solución que puede liberar gas inflamable después de agregar polvo de aluminio, H u OH-= 1×10-10mol/L separado por agua y solución eléctrica.
②Iones coloreados MnO4-, Fe3, Fe2, Cu2, Fe(SCN)2. (3) MnO 4-, NO 3-, etc. Tiene fuertes propiedades oxidantes en condiciones ácidas.
④S2O32- la reacción redox se produce en condiciones ácidas: S2O32- 2h = S ↓ SO2 = H2O.
⑤ Preste atención a si la pregunta requiere "una gran cantidad de almacenamiento * * *" o "no una gran cantidad de almacenamiento * * *".
6. Al revisar el problema, se debe prestar especial atención a los siguientes puntos:
(1) Preste atención al impacto de la acidez de la solución en la reacción redox entre iones. Por ejemplo, Fe2 y NO3- pueden * * existir, pero no * * existir en condiciones ácidas fuertes (es decir, cuando Fe2, NO3- y H se encuentran); SO32 -Puede existir en sales de sodio y potasio, pero no en condiciones ácidas.
(2) El ion ácido débil de la sal ácida que contiene hidrógeno no puede coexistir con una base fuerte (OH-) y un ácido fuerte (H).
Por ejemplo, HCO3- OH-=CO32- H2O (HCO3- se ioniza aún más cuando se expone a álcalis HCO3- H =CO2 ↑ H2O
Reglas básicas para escribir ecuaciones iónicas); .
(1) Verdad: Las reacciones iónicas deben ajustarse a hechos objetivos, y los productos y reacciones no deben fabricarse.
(2) La fórmula es correcta: la fórmula química y los símbolos de los iones se utilizan de forma correcta y razonable.
(3) Real: Símbolos como "=" → " ↑ " y " ↓ " están en línea con la realidad.
(4) Dos conservaciones: Se debe conservar el número de átomos y cargas en ambos lados (el número total de electrones en el oxidante en la ecuación iónica de la reacción redox es igual al número total de electrones perdida por el agente reductor).
(5) Aclarar el tipo: Distinguir el tipo, prestar atención a la pequeña cantidad y al exceso.
(6) Verifique cuidadosamente: tenga en cuenta los errores que es probable que ocurran durante el proceso de escritura de ecuaciones iónicas y verifique cuidadosamente.
IV.Determinación de la intensidad redox
(1) Según la valencia del elemento
El elemento de la sustancia tiene la valencia más alta, y el elemento solo es oxidante en la sustancia El elemento con el precio más bajo es el elemento que solo es reductor los elementos en una sustancia tienen un precio mediano y son tanto oxidantes como reductores; Para el mismo elemento, cuanto mayor es el estado de valencia, más fuerte es el efecto oxidante; cuanto menor es el estado de valencia, más fuerte es el efecto reductor.
(2) Según la ecuación de la reacción redox
En una misma reacción redox, propiedad oxidante: oxidante>; producto de oxidación
Propiedad reductora: agente reductor>; ;Reducción de sedimentos
Cuanto más fuerte sea la propiedad oxidante del oxidante, más débil será la propiedad reductora de su correspondiente producto de reducción; cuanto más fuerte será la propiedad reductora del agente reductor, más débil será la propiedad oxidante de su correspondiente oxidación; producto.
(3) Según la dificultad de la reacción
Nota: ①La fuerza de oxidación y reducción solo está relacionada con la dificultad de los átomos para ganar y perder electrones, y está relacionada con la La dificultad de ganar y perder electrones es irrelevante.
Cuanto más fuerte es la capacidad de ganar electrones, más fuerte es su efecto oxidante; cuanto más fuerte es la capacidad de perder electrones, más fuerte es su capacidad reductora.
② No se produce ninguna reacción redox entre estados de valencia adyacentes de un mismo elemento.
Oxidantes comunes:
(1) No metales activos, como Cl2, Br2, O2, etc. ;
(2) Óxidos de elementos de alta valencia (como Mn), como MnO2, KMnO4, etc.
③ Ácidos oxigenados de elementos de alta valencia (como azufre y nitrógeno), como H2SO4 y HNO3 concentrados.
④Las sales elementales (como manganeso, cloro, hierro, etc.) son caras, como KMnO4, KClO3, FeCl3, K2Cr2O7.
⑤Peróxido, como Na2O2, H2O2.
Resumen de los puntos clave del conocimiento general de la química orgánica
1. El principio de enlace de los átomos de carbono
1. átomos; 2. Átomo de carbono no saturado; 3. Átomo de carbono en el anillo de benceno.
Aplicación ①Utilice el principio de "hidrógeno 1, oxígeno 2, nitrógeno 3, carbono 4" para analizar la línea de enlace o modelo de varilla de materia orgánica.
②Utilice las características de "quiral"; átomos de carbono" Analiza átomos de carbono quirales en estructuras orgánicas o escribe estructuras orgánicas que contienen átomos de carbono quirales.
2. Propiedades importantes de los grupos funcionales
1, c = C=C: ① Adición (H2, X2 o HX, H2O); ② Polimerización por adición (monopolimerización y polimerización mixta) ③ Oxidación
Fiesta
2. C≡C:
3,: ① Sustitución (halogenación, nitración, sulfonación)
Extensión ① Introducir el grupo amino: introducir primero (el agente reductor es Fe HCl).
②Introducción del grupo hidroxilo: introdúzcalo primero.
③Introducir un grupo hidrocarburo:
④Introducir un grupo carboxilo: Introduzca primero un grupo hidrocarburo.
4. R—X:
5. Grupo hidroxilo alcohólico:
La solución de varios grupos hidroxilo en Cu(OH)2 es de color rojo oscuro y azul. .
6. Grupo hidroxilo fenólico:
① Reacciona con sodio, hidróxido de sodio y carbonato de sodio.
2 —OH 2Na→2 —ONa H2 ↑
—OH NaOH→ —ONa H2O
—OH Na2CO3→ —ONa NaHCO3
Tenga en cuenta que el fenol no reacciona con el bicarbonato de sodio.
—ONa—OH bicarbonato de sodio
②La posición donde el fenol sufre una reacción de sustitución (halogenación, nitración, sulfonación) en el anillo de benceno: posición orto o para.
③La posición donde ocurre la reacción de condensación de fenol y aldehído: posición orto o para.
Compruebe que producirá turbidez blanca cuando se exponga a agua concentrada de bromo o púrpura cuando se exponga a una solución de FeCl3;
7. Grupo aldehído:
Oxidación y reducción.
Prueba ① Reacción de espejo de plata (2) Calentamiento con suspensión de Cu(OH)2 recién preparada.
8. Grupo carboxilo:
① Reacciona con soluciones de sodio, hidróxido de sodio, carbonato de sodio y bicarbonato de sodio.
②Reacción de esterificación:
③Reacción de amidación r-cooh h2n-r /→ r-co-NH-r/ H2O.
9. Grupo éster:
Hidrólisis
R—CO—O— 2NaOH→RCOONa —ONa
Alcohólisis retardada
p>10. Enlace peptídico: hidrólisis
Aplicación ①Análisis cualitativo: propiedades de los grupos funcionales;
Fenómenos experimentales comunes y estructuras correspondientes;
( 1) Cambia de color en presencia de agua de bromo o solución de bromo C≡C; 4: C=C o c≡c
(2) Aparece de color púrpura en solución de fenol FeCl3_3
(3) La solución de prueba de fuego se vuelve roja: ácido carboxílico;
(4) Reacciona con sodio para generar H2: compuesto que contiene hidroxilo (alcohol, fenol o ácido carboxílico);
(5) Reacciona con una solución de Na2CO3 o NaHCO3 para generar ácido carboxílico CO2;
(6) Reacciona con una solución de Na2CO3, pero no libera gas CO2: fenol;
(7 ) Reaccionar con una solución de NaOH Reacción: fenol, ácido carboxílico, éster o hidrocarburo halogenado;
(8) Realizar una reacción de espejo de plata o calentar con una suspensión de Cu(OH)2 recién preparada para generar un precipitado rojo: aldehído;
(9) El hidróxido de cobre se puede disolver a temperatura ambiente: ácido carboxílico;
(10) Alcohol que se puede oxidar a ácido carboxílico: contiene "--CH2OH" (alcohol oxidable, fase hidroxilo Los átomos de carbono "conectados" contienen átomos de hidrógeno para los alcoholes que pueden sufrir reacciones de eliminación, los átomos de carbono "adyacentes" de la fase hidroxilo contienen átomos de hidrógeno);
(11) Puede hidrolizar: ésteres, especies de hidrocarburos halogenados, disacáridos y polisacáridos, amidas y proteínas;
(12) puede oxidarse a ácidos carboxílicos y reducirse a alcoholes: aldehídos;
②Análisis cuantitativo: el número de grupos funcionales está determinado por la reacción Determinado por la relación entre las cantidades;
Relaciones cuantitativas de reacciones comunes:
(1) Reacción con X2, h X y H2: (H ~ X2) Sustitución: adición (C=C~X2 o HX o H2; C≡C~2X2 o 2HX o 2H2; ~3H2)
(2) Reacción de espejo de plata: -CHO ~ 2ag (Nota: HCHO; ~4Ag)
Reacción de (3) con Cu(OH)2 recién preparado: -CHO ~ 2cu(OH)2; -COOH~ Cu(OH)2
(4 ) y Reacción del sodio: - OH~ H2
(5) Reacción con NaOH: grupo hidroxilo fenólico ~ NaOH un grupo carboxilo ~ NaOH un éster de alcohol ~ NaOH un éster de fenol ~ 2 NaOH
r — p>
(2) Introducción de C=C o C≡C: eliminación de hidrocarburos o alcoholes halogenados
(3) Introducción del anillo bencénico
(4) Introducción de -x: ① Sustitución de X2 (ligero) en átomos de carbono saturados ② Adición de X2 o h;
(5) Introducción de -OH: ①Hidrólisis de hidrocarburos halogenados; (2) Reducción por hidrogenación de aldehídos o cetonas; ③Adición de c═c y H2O.
(6) Introducción de CHO o cetona: ① Oxidación catalítica de alcohol ② Adición de C ≡ C con H2O.
(7) Introducción de -cooh: ①oxidación del grupo aldehído; ②-CN hidratación; ③hidrólisis de carboxilato.
(8) Introducción de -coor: ① El éster de alcohol se esterifica con alcohol y ácido carboxílico; ② El éster de fenol se forma mediante la esterificación de fenol y anhídrido de ácido carboxílico.
(9) Introducción de polímeros: ① Polimerización por adición de monómeros que contienen C/C; ② Polimerización por condensación de fenol y aldehído, policondensación por esterificación de ácido dicarboxílico y diol (o hidroxiácido), policondensación por amidación de ácido dicarboxílico y diamina (o aminoácido).
3. Isómeros
1. Análisis conceptual (cinco "idénticos": isótopos, alótropos, isómeros, homólogos, estructuras equivalentes
2). tipo de producto de sustitución (producto de sustitución “único”: método del eje de simetría; producto de sustitución “múltiple”: método de movimiento específico: método de combinación matemática);
3. Análisis de residuos; Método del índice de deficiencia de hidrógeno.
4. Polimerización de monómeros y despolimerización de polímeros
1. Polimerización de monómeros:
(1) Polimerización por adición: ① Etileno o 1,3-butadieno. (monopolimerización y polimerización mixta); ② Polimerización con apertura de anillo;
(2) Polimerización por condensación: ① Condensación fenólica → resina fenólica; ② Ácido dicarboxílico y diol o hidroxiácido Esterificación y policondensación → poliéster; policondensación de ácido dicarboxílico y diamina o aminoácido → poliamida o proteína;
2. Despolimerización de polímero
( 1) Producto de polimerización por adición → "método Flip" (2) Polimerización por condensación. producto → "Método de hidrólisis"
Verbo (abreviatura de verbo) síntesis orgánica
1, ruta de síntesis:
2. p>6. Tipos básicos de reacciones orgánicas
1. Sustitución; 2. Adición; 4. Oxidación o reducción; 5. Polimerización por adición o condensación.
7. Ley de Combustión
Cuando la temperatura es superior a 100°C, los hidrocarburos gaseosos (1) se queman por completo. Si el volumen del gas permanece sin cambios antes y después de la combustión, el número de átomos de hidrógeno en el hidrocarburo es 4;
Si es un hidrocarburo mixto, el número promedio de átomos de hidrógeno es 4, que se puede dividir en dos situaciones: ① Según una determinada proporción, a El número de átomos de hidrógeno en un hidrocarburo es menor que 4 y el número de átomos de hidrógeno en otro hidrocarburo es mayor que 4 ② En cualquier proporción, el número de átomos de hidrógeno en ambos hidrocarburos; es igual a 4.
(2) Hidrocarburos o derivados de hidrocarburos que contienen oxígeno
El consumo de oxígeno de CxHy o CxHyOz es igual, y la cantidad de CO2 producida también es igual.
La producción de H2O es igual.
La fórmula de igual masa más simple, el contenido de carbono es el mismo y el contenido de hidrógeno es el mismo.
Las fórmulas moleculares equivalentes de cantidades iguales de sustancias tienen el mismo número de átomos de carbono y el mismo número de átomos de hidrógeno.
Nota: “Fórmula molecular equivalente” significa que el consumo de oxígeno de dos sustancias orgánicas es el mismo, como por ejemplo:
CxHy y CxHy (dióxido de carbono) m(H2O)n o CxHy (dióxido de carbono) a (H2O)b
Inferencia: ① Dos sustancias orgánicas con la misma fórmula más simple tienen una masa total constante, se queman completamente, consumen una cierta cantidad de oxígeno, producen una cierta cantidad de CO2 , y producir una cierta cantidad de agua;
②Si la masa total de dos compuestos orgánicos con el mismo contenido de carbono permanece sin cambios, la cantidad de CO2 producido también permanecerá sin cambios;
③Si la masa total de dos compuestos orgánicos con el mismo contenido de hidrógeno permanece constante. La cantidad de agua generada también es cierta;
(4) Dos compuestos orgánicos con la misma fórmula molecular tienen una sustancia total determinada, combustión completa y una cierta cantidad de consumo de oxígeno;
⑤Si dos compuestos orgánicos El número de átomos de carbono en las dos sustancias orgánicas es el mismo, la cantidad de la sustancia total es cierta y la cantidad de CO2 producida es también es seguro;
⑥Si el número de átomos de hidrógeno en las dos sustancias orgánicas es el mismo, la cantidad de la sustancia total es cierta y la cantidad de agua generada también debe ser cierta.
Ocho precauciones para los experimentos orgánicos
Los experimentos orgánicos son una parte importante de la enseñanza de química en la escuela secundaria y un contenido de prueba común en el examen de ingreso a la universidad. Para el funcionamiento y revisión de experimentos orgánicos, se debe prestar atención a los siguientes ocho puntos.
1. Preste atención al modo de calentamiento
Los experimentos orgánicos a menudo requieren calentamiento y diferentes experimentos pueden tener diferentes métodos de calentamiento.
(1) Calentamiento con lámpara de alcohol. La temperatura de la llama de una lámpara de alcohol generalmente está entre 400 y 500 °C. Para experimentos a baja temperatura, se puede utilizar una lámpara de alcohol para calentar. Los experimentos orgánicos que utilizan calentamiento con lámpara de alcohol en el libro de texto incluyen: experimento de preparación de etileno, experimento de preparación de acetato de etilo, experimento de destilación de petróleo y experimento de craqueo catalítico de parafina.
(2) Calentamiento con soplete de alcohol. La temperatura de la llama de un mechero de alcohol es mucho más alta que la de un mechero de alcohol, por lo que los experimentos orgánicos que requieren temperaturas más altas se pueden calentar con un mechero de alcohol.
El experimento orgánico del libro de texto que utiliza calentamiento con soplete de alcohol es el "experimento de carbonización del carbón".
(3) Calentamiento por baño maría. La temperatura de calentamiento del baño de agua no debe exceder los 100°C. Los experimentos orgánicos sobre calentamiento en baño de agua en el libro de texto incluyen: experimento de espejo de plata (incluidos todos los experimentos de espejo de plata con aldehídos y azúcares), experimento de preparación de nitrobenceno (la temperatura del baño de agua es 6 ± 0 °C), experimento de preparación de resina fenólica (baño de agua hirviendo ), experimentos de hidrólisis de acetato de etilo (la temperatura del baño de agua es de 70 ℃ ~ 80 ℃), azúcares (incluidos disacáridos)
⑷ Los experimentos orgánicos que utilizan termómetros para medir la temperatura incluyen: experimento de producción de nitrobenceno, experimento de producción de acetato de etilo Éster experimento (en los dos experimentos anteriores, la bola de mercurio del termómetro se insertó en el baño de agua fuera de la solución de reacción para medir la temperatura del baño de agua), experimento de laboratorio con etileno (la bola de mercurio del termómetro se insertó en la solución de reacción para medir la temperatura de la solución de reacción) y experimento de petróleo destilado (termómetro La bola de mercurio debe insertarse en la rama del matraz con una rama)
2 Preste atención al uso de catalizadores
⑴Los experimentos que utilizan ácido sulfúrico como catalizador incluyen: preparación de etileno, nitrobenceno, hidrólisis de acetato de etilo, nitrocelulosa, azúcares (incluidos disacáridos, almidón, celulosa) y experimentos de hidrólisis de acetato de etilo.
El catalizador para los primeros cuatro experimentos es ácido sulfúrico concentrado, el catalizador para los dos últimos experimentos es ácido sulfúrico diluido y el último experimento también puede utilizar una solución de hidróxido de sodio como catalizador.
⑵Los experimentos que utilizan hierro como catalizador incluyen: experimentos para producir bromobenceno (en realidad, el bromuro férrico producido por la reacción del bromo y el hierro juega un papel catalítico).
⑶Los experimentos que utilizan alúmina como catalizador incluyen: experimentos de craqueo catalítico de parafina.
3. Preste atención a la cantidad de reactivos.
En experimentos orgánicos, la cantidad y proporción de reactivos deben controlarse estrictamente. Por ejemplo, la proporción de etanol a ácido sulfúrico concentrado debe ser de 1:3 y la cantidad requerida no puede ser demasiada; de lo contrario, la temperatura de los reactivos se calentará demasiado lentamente y habrá muchas reacciones secundarias que afectarán el rendimiento. de etileno.
4. Preste atención al enfriamiento
La mayoría de los reactivos y productos en experimentos orgánicos son sustancias volátiles y nocivas. Es necesario prestar atención al enfriamiento de los reactivos y productos volátiles.
⑴Experimentos que requieren refrigeración con agua fría (instalada en un tubo de condensador): “Experimento de agua destilada” y “Experimento de petróleo destilado”.
⑵ Experimento de refrigeración por aire (use un tubo de vidrio largo para conectar el dispositivo de reacción): experimento de producción de nitrobenceno, experimento de producción de resina fenólica, experimento de producción de acetato de etilo, experimento de craqueo catalítico de parafina, experimento de producción de bromobenceno.
El propósito de enfriar estos experimentos es reducir la volatilización de los reactivos o productos, lo que no solo garantiza el buen progreso del experimento, sino que también reduce el daño de estos volátiles a los humanos y la contaminación ambiental.
5. Preste atención a la eliminación de impurezas.
A menudo hay muchas reacciones secundarias en los experimentos orgánicos, lo que resulta en muchas impurezas en el producto. Para garantizar la pureza del producto, se debe prestar atención a la purificación del producto y a la eliminación de impurezas. Por ejemplo, en experimentos para preparar etileno, el etileno a menudo contiene gases impuros como CO2 y SO2. Este gas mixto se puede pasar a una solución alcalina concentrada para eliminar los gases ácidos. Otro ejemplo es el "Experimento de preparación de bromobenceno" y el "Experimento de preparación de nitrobenceno". Los productos de bromobenceno y nitrobenceno contienen bromo y NO2 respectivamente y se pueden lavar con álcali concentrado.
6. Presta atención a la mezcla
Prestar atención a la agitación constante también es una condición que necesita atención en experimentos orgánicos. Por ejemplo, el experimento de deshidratar sacarosa con ácido sulfúrico concentrado (también llamado experimento del "pan integral") (el propósito es mezclar rápidamente ácido sulfúrico concentrado y sacarosa, reaccionar rápidamente en poco tiempo, de modo que el gas liberado por la reacción y una gran cantidad de calor puede carbonizar la sacarosa para formar La rápida expansión de materiales sólidos como el carbono) y la preparación de mezclas de ácidos alquídicos en experimentos de preparación de etileno.
7. Preste atención al uso de zeolita (para evitar la ebullición)
Experimentos orgánicos que requieren el uso de zeolita: (1) Preparación de laboratorio de experimentos con etileno; experimentos de destilación.
8. Preste atención al tratamiento de los gases de escape
Los gases peligrosos a menudo se volatilizan o se producen en experimentos orgánicos, por lo que los gases de escape deben tratarse de manera inofensiva.
(1) Por ejemplo, en experimentos para producir metano, etileno y acetileno, se puede quemar gas de cola inflamable; (2) En experimentos para producir bromobenceno y nitrobenceno, los volátiles dañinos pueden refluir mediante enfriamiento.
Análisis de errores comunes en química orgánica
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1. Creer erróneamente que la materia orgánica es fácil de quemar.
Por ejemplo, el tetracloruro de carbono no es fácil de quemar y es un eficaz agente extintor de incendios.
2. Es erróneo pensar que el diclorometano tiene dos estructuras.
Debido a que el metano no tiene una estructura plana sino una estructura tetraédrica regular, el cloruro de metileno tiene una sola estructura.
3. Es erróneo creer que los hidrocarburos con más de 4 átomos de carbono son líquidos o sólidos a temperaturas y presiones normales.
El neopentano es una excepción, con un punto de ebullición de 9,5°C y un gas.
4. Es erróneo pensar que se puede utilizar una solución ácida de permanganato de potasio para eliminar el etileno del metano.
El etileno se oxida con permanganato de potasio ácido para generar dióxido de carbono, que no puede lograr el propósito de eliminar impurezas y debe tratarse nuevamente con cal alcalina.
5. Creer erróneamente que la energía del doble enlace es pequeña, inestable y fácil de romper.
De hecho, sólo uno de los dobles enlaces cumple las condiciones anteriores.
6. Creer erróneamente que las olefinas pueden hacer que el agua con bromo se desvanezca.
Por ejemplo, el deceno no se desvanecerá cuando se agregue al agua con bromo, pero sí se desvanecerá cuando se agregue a una solución de bromo y tetracloruro de carbono. Porque cuanto más larga es la cadena de hidrocarburos, más difícil es disolverla en agua con bromo y más difícil es entrar en contacto con el bromo.
7. Creer erróneamente que el polietileno es puro.
El polietileno es una mezcla porque sus masas moleculares relativas son inciertas.
8. Creen erróneamente que el acetileno reacciona más rápido con agua de bromo o solución ácida de permanganato de potasio que el etileno.
Muchos hechos demuestran que el acetileno cambia de color mucho más lentamente que el etileno.
9. Se cree erróneamente que el carburo de calcio en bloque reacciona con el agua para producir acetileno. No requiere calentamiento y puede usarse como generador Kipp.
Debido a que la reacción entre el carburo de calcio y el agua es muy rápida, difícil de controlar y libera mucho calor, la pasta producida durante la reacción también puede bloquear el espacio entre el embudo esférico y el recipiente inferior. Entonces Kipp El generador no se puede utilizar.
10. Se cree erróneamente que el metano y el cloro se pueden sustituir con la luz, luego el benceno y el cloro también se pueden sustituir con la luz (ultravioleta).
El benceno y el cloro sufren una reacción de adición bajo irradiación ultravioleta para generar hexaclorociclohexano.
11. Se cree erróneamente que el benceno y el agua con bromo no reaccionan, por lo que no se produce ningún fenómeno evidente después de la mezcla.
Aunque los dos no reaccionan, el benceno puede extraer bromo del agua, por lo que podemos ver que el color de la capa de agua se vuelve más claro o se desvanece, mientras que la capa de benceno se vuelve rojo anaranjado.
12. Se cree erróneamente que el tolueno del benceno se puede eliminar con una solución ácida de permanganato de potasio.
El tolueno se oxida a ácido benzoico. El ácido benzoico es soluble en benceno, pero aún así es difícil de separar. El ácido benzoico debe convertirse en benzoato de sodio soluble en agua usando una solución de hidróxido de sodio y luego separarse.
13. Creer erróneamente que las fracciones obtenidas tras el fraccionamiento del petróleo son puras.
Los productos de destilación fraccionada son fracciones que se encuentran dentro de un determinado rango de puntos de ebullición debido a mezclas.
14. Es erróneo pensar que una solución ácida de permanganato de potasio se puede utilizar para distinguir entre gasolina de primera destilación y gasolina de pirólisis.
La gasolina pura contiene más homólogos de benceno; los dos no se pueden distinguir por el permanganato de potasio ácido.
15. Se cree erróneamente que los hidrocarburos halogenados deben sufrir reacciones de eliminación.
16. Se cree erróneamente que la materia orgánica unida al grupo hidrocarburo y al grupo hidroxilo debe ser un alcohol.
El fenol es un fenol.
17. Se cree erróneamente que el fenol es un sólido y tiene poca solubilidad en agua a temperatura ambiente, por lo que una gran cantidad de fenol precipita al separarse del agua, que puede separarse mediante filtración.
El fenol y el agua pueden formar una mezcla especial de dos fases. La separación ocurre cuando grandes cantidades de fenol precipitan en agua. La capa inferior es una solución de una pequeña cantidad de agua disuelta en fenol y la capa superior es al revés. Por lo tanto, se utiliza el método de separación líquida para separar el fenol.
18. Se cree erróneamente que el etanol es un líquido y el fenol es un sólido. El fenol no reacciona con el sodio metálico.
Aunque el fenol sólido no reacciona con el sodio, puede reaccionar con el sodio fundiendo el fenol, y la reacción es más violenta que la del etanol y el sodio.
19. Se cree erróneamente que el fenol es menos ácido que el ácido carbónico. El ácido carbónico sólo puede hacer que la solución de prueba de tornasol violeta se vuelva ligeramente roja. Por lo tanto, se concluye que el fenol no debe cambiar el color del indicador.
"Acidez" ≠"Acidez".
La concentración de la solución saturada de fenol es mayor que la del ácido carbónico saturado, por lo que una mayor concentración de solución de fenol puede hacer que la solución de prueba de fuego se vuelva roja.
20. Se cree erróneamente que el fenol es más débil que el ácido carbónico, por lo que el fenol no puede reaccionar con la solución de carbonato de sodio.
Aunque el grado de ionización del fenol es menor que el del ácido carbónico, es mayor que el de los iones bicarbonato. Por lo tanto, según la ley de metátesis, la solución de fenol y carbonato de sodio puede reaccionar para formar fenolato de sodio y bicarbonato de sodio.
21. Si crees erróneamente que quieres eliminar el fenol del benceno, puedes añadirle suficiente agua concentrada con bromo y luego filtrar el precipitado resultante para eliminarlo.
Después de la reacción entre el fenol y el agua con bromo, el exceso de bromo se extrae fácilmente en benceno. Aunque el tribromofenol generado es insoluble en agua, es soluble en benceno, lo que no puede lograr su propósito.
22. Se cree erróneamente que el fenol reacciona con el agua con bromo para formar tribromofenol y el tolueno reacciona con el ácido nítrico para formar TNT. Se infiere que el ácido pícrico (trinitrofenol) se produce por nitración directa del fenol.
Esta inferencia ignora el hecho de que el fenol se oxida fácilmente. Cuando se añade ácido nítrico concentrado al fenol, la mayor parte del fenol es oxidado por el ácido nítrico y el rendimiento es extremadamente bajo. En la industria, el ácido pícrico suele prepararse a partir de dinitroclorobenceno como materia prima mediante nitración e hidrólisis.
23. Se cree erróneamente que sólo el alcohol puede formar ésteres y el fenol no puede formar ésteres.
Los fenoles también pueden formar los ésteres correspondientes, como la aspirina, que es un éster fenólico. Sin embargo, el fenol es más difícil de formar ésteres que los alcoholes y generalmente reacciona con anhídridos carboxílicos o cloruros de ácido para formar ésteres.
24. Concepto erróneo de que el alcohol se puede deshidrogenar y oxidar.
Los alcoholes cuyo carbono es amonio cuaternario no pueden sufrir deshidrogenación y oxidación, como el alcohol neopentílico.
25. Se cree erróneamente que los alcoholes monohídricos saturados se oxidan para formar aldehídos.
Cuando los grupos hidroxilo se unen a carbonos terciarios, se oxidan a cetonas, como el 2-propanol.
26. Creo erróneamente que hay que eliminar el alcohol.
Los alcoholes libres de metanol, o-carbono y hidrógeno no pueden sufrir reacciones de eliminación.
27. Se cree erróneamente que la materia orgánica producida por la reacción del ácido y el alcohol debe ser un éster.
El bromoetano producido por la reacción de etanol y ácido bromhídrico es un hidrocarburo halogenado, no un éster.
28. Creer erróneamente que la reacción de esterificación debe ser "deshidrogenación ácida de alcohol hidroxilo".
El etanol reacciona con ácidos inorgánicos como el ácido nítrico. Normalmente, el etanol deshidrogena los hidroxiácidos.
29. Se cree erróneamente que cualquier compuesto orgánico que contenga grupos carboxilo en la molécula debe ser ácido carboxílico, que puede volverse rojo tornasol.
El ácido esteárico no puede volver el tornasol rojo.
30. Se cree erróneamente que la reacción que puede introducir grupos nitro en las moléculas orgánicas debe ser la nitración.
El nitrato de etilo se produce esterificando etanol y ácido nítrico concentrado.
31. Creer erróneamente que los compuestos orgánicos con la misma fórmula más simple pero diferentes estructuras moleculares son isómeros.
Ejemplos: formaldehído, ácido acético, glucosa, formiato de metilo (CH2O); etileno, benceno (metano);
32. Creen erróneamente que las sustancias orgánicas con la misma masa molecular relativa pero diferentes estructuras moleculares deben ser isómeros.
Ejemplo: El etano y el formaldehído, el propanol y el ácido acético tienen el mismo peso molecular pero diferentes estructuras, pero no son isómeros.
33. Entender erróneamente que las masas moleculares relativas son las mismas, los elementos constituyentes son los mismos y las estructuras moleculares son diferentes. Estos compuestos orgánicos deben ser isómeros.
Por ejemplo: etanol y ácido fórmico.
34. Las sustancias cuya composición molecular difiere en uno o varios grupos CH2 deben ser homólogas.
Por ejemplo: etileno y ciclopropano.
35. Se cree erróneamente que las sustancias orgánicas que pueden producir reacciones de espejo de plata deben ser aldehídos o deben contener grupos aldehído.
La glucosa, el ácido fórmico y los ésteres del ácido fórmico pueden reaccionar con el espejo de plata, pero no los aldehídos; la fructosa puede reaccionar con el espejo de plata, pero es una polihidroxicetona sin grupo aldehído.