относительная плотность паров органического соединения по хлору равна 22. При сжигании 2.84 г

Унаслідок гідролізу сахарози утворилося 90 г глюкози. Яка маса сахарози вступила в реакцію? 3. Відомо, що в листі рослин у процесі фотосинтезу, який … відбувається під дією сонячного світла, утворюється глюкоза: 6CO2 + 6h3O → C6h22O6 + 6O2.Визначте, який об’єм (н. у.) карбон(IV) оксиду перетворився на глюкозу, якщо в навколишнє середовище виділилося 160 г кисню.4. Під дією ферментів дріжджів відбувається перетворення глюкози на етанол: C6h22O6 → 2C2H5OH + 2CO2↑. Яка маса глюкози перетворилася на етанол, якщо при цьому виділилося 33,6 л (н. у.) карбон(IV) оксиду?5. Одне дерево за добу здатне перетворювати на вуглеводи 55 г карбон(IV) оксиду. Скільки літрів кисню (н. у.) при цьому виділяється?6. Із перелічених формул виберіть формули вуглеводів: C3H8O, C5h20O5, C12h36, C12h32O11, C6h22O.7. Як відрізнити крохмаль від целюлози за хімічними властивостями?

Помогите, пожалуйста, с химией! Составьте уравнения химических реакции согласно цепочке превращений:1.С→С2Н6 →СО2 →Na2СO3 → СаСO3 t X ↑ → С … а(HCO3)22.С→MgC2 →СН4→оксид С (IV)→Li2СO3→ Х ↑→BaСО3 ​

Обчисліть кількість теплоти (кДж), яка виділяється при спалюванні 18 г глюкози, якщо при спалюванні 1 моль глюкози виділяється 287 кДж теплоти .

Орієнтовний рецепт для приготування антисептика вдома включає наступні речовини: 680 г етилового спирту, 70 г гідроген пероксиду, 20 г гліцеролу 110 г … дистильованої або охолодженої кип’яченої води. обчисліть масову частку етанолу в такому антисептику (у відсотках)Решение задачи​

Написать все формулы и названия по химии. (7 класс). Отдам 20 баллов, пожалуйста все, например:Водород (h3) и т.д​

Допоможіть не ігнорте!!))) Будь ласка))

Поможіть будь ласка!Не ігнорьте!!

СРОЧНО! 20 баллов При сгорании 0,6 г вещества образуется 448 мл (н. у.) диоксида углерода и 0,36 г воды. Масса 1л (н.у.) газа равна 2,68 г. Выведите … молекулярную формулу вещества и определите, какой объем воздуха необходим для полного сгорания 5 л этого вещества.

органическая химия Срочно пж​

Розрахуйте кількість речовини алюмінію, який необхідний для отримання 1,5 моль водню при реакції з соляною кислотою.

Готовимся к углубленному изучению химии : 2.9 Вывод химических формул

2.9. Вывод химических формул. Расчеты по химическим формулам и уравнениям В химической практике нередко возникает и обратная задача – установление формулы по массовым долям элементов, входящих в его состав.
Прежде чем рассматривать методику решения задач такого типа, следует познакомиться с понятием эмпирическая формула вещества. Все те формулы веществ, которые показывают качественный и количественный состав молекул, называются молекулярными формулами. Эмпирическая формула любого вещества – это формула, которая выражает простейшее целочисленное отношение атомов элементов, содержащихся в данном веществе. Эмпирические формулы иногда называют также простейшими формулами. Для вывода эмпирической формулы вещества достаточно знать его количественный состав (массовые доли элементов). Для нахождения молекулярной (или истинной) формулы
вещества необходимо, кроме состава вещества, знать его молекулярную массу. Она может быть приведена в условии задачи или ее можно рассчитать по имеющимся в условии данным. Большинство задач в курсе химии связано с расчетами по химическим уравнениям. Если в условии задачи даются массы или объемы двух исходных веществ, то начинать решение этой задачи следует с выяснения того, какое исходное вещество дано в избытке, а какое – в недостатке. Достаточно часто при протекании химических реакций происходят «потери» веществ или имеет место неполное превращение исходных веществ в продукты реакции, в результате чего практически образующаяся масса (объем) того или иного продукта реакции оказывается меньше, чем теоретически рассчитанная по уравнению реакции. В этом случае говорят о
практическом выходе
, или просто выходе продукта реакции, который обозначается греческой буквой  η (эта): Если в условии задачи выход продукта реакции не указан, предполагается, что реакция протекает количественно, т.е. согласно стехиометрическим расчетам.
Вывод химической формулы вещества: Вычисление молярной массы вещества Задачи для самостоятельного решения
— на основании массовых долей (%) атомов элементов М , где n — число атомов Определить химическую формулу соединения, имеющего состав: натрий – 27,06%; азот – 16,47 %; кислород – 57,47%. Ответ: NaNO3
— на основании массовых долей (%) атомов элементов и плотности соединения М (CхНу) = D(Н2) ·М (Н2) Относительная плотность паров органического кислородсодержащего соединения по кислороду равна 3, 125. Массовая доля углерода равна 72%, водорода – 12 %. Выведите молекулярную формулу этого соединения.Ответ:C6H12О
— по плотности вещества в газообразном состоянии М (в-ва) = ρ · М (газообр. в-ва) Относительная плотность паров предельного альдегида по кислороду равна 1,8125. Выведите молекулярную формулу альдегида. Ответ: C3Н6О
— на основании массовых долей (%) атомов элементов и массе соединения

М находится по соотношению,
или
M


Углеводород содержит 81,82 % углерода. Масса 1 л. этого углеводорода (н.у.) составляет 1,964 г. Найдите молекулярную формулу углеводорода.
Ответ: C3Н8
— по массе или объёму исходного вещества и продуктам горения М (в-ва)=Vm·ρ Относительная плотность паров кислородсодержащего органического соединения по гелию равна 25,5. При сжигании 15,3 г. этого вещества образовалось 20,16 л. СО2 и 18,9 г. Н2О. Выведите молекулярную формулу этого вещества.Ответ: C6H14О
_____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ________________________________________________________

5.    


_______________________________________________________________

6.    

_______________________________________________________________ Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.

Решение:
Рассчитать молярную массу кислоты CnН2n (N Н2) CОOH
w (О) = 

M кислоты

 = 75 (г/моль)
Найти число атомов углерода в молекуле кислоты и установить её формулу М = 12 n + 2 n + 16 + 45 =75
14 n = 14, n = 1
Ответ: формула кислоты NН22CОOH
М (NН22 CОOH) = 75 г/моль
Вывести формулу соединения 
CnН2n (N Н2) CОOH

7.      

_____________________________________________________________ ЗАДАНИЯ  ДЛЯ  САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ 1.     Относительная плотность углеводорода по водороду, имеющего состав: w(С) = 85,7 %; w (Н) = 14,3 %, равна 21. Выведите молекулярную формулу углеводорода. 2.     Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что его пары в 2,5 раза тяжелее аргона. 3.     Массовая доля углерода в соединении равна 39,97 %, водорода 6, 73 %, кислорода 53,30 %. Масса 300 мл. (н.у.) этого соединения равна 2,41 г. Выведите молекулярную формулу этого вещества.
4.     Какова молекулярная формула углеводорода, имеющего плотность 1,97 г/л, если при сгорании 4,4 г. его в кислороде образовалось 6,72 л. СО2 и 7,2 г. Н2О. 5.     Соединение содержит 62,8% S и 37,2% F. Масса 118 мл данного соединения при 70 и 98,64 КПа равна 0,51 г. Вывести формулу соединения. 6.     Определите эмпирическую формулу соединения алюминия с углеродом, в котором массовая доля алюминия равна 75%. 7.     Определите эмпирическую формулу соединения, в состав которого входят калий (массовая доля 24,7%), марганец (массовая доля 34,8%) и кислород (массовая доля 40,5%).
8.     Вещество содержит азот (массовая доля 82,36%) и водород. Молярная масса его равна 17 г/моль. Найдите молекулярную формулу этого вещества. 9.     Молекулярная масса вещества 34. Состав вещества: 5,9%  Н, 94,1%  О. Установите его молекулярную формулу. 10.                        Газообразное вещество содержит 85,7% углерода и 14,3% водорода. Плотность этого вещества по водороду равна 14. Какова молекулярная формула вещества.                                                                                                                                          

Определение формул веществ по процентному содержанию самостоятельная работа по решению задач на определение формулы органического вещества

Определение формул веществ по процентному содержанию

Самостоятельная работа по решению задач на определение формулы органического вещества.

1. Определите молекулярную формулу органического соединения с со­ставом 80% углерода и 20% водорода, если плотность его по воздуху равна 1,034.

2. Хлорпроизводное предельного углеводорода имеет молекулярную массу 257. Процентный состав этого соединения следующий: хлор-89,9%, углерод- 10,1%. Определите его молекулярную формулу.

3. Напишите структурные формулы предельных углеводородов, имею­щих следующий элементный состав: углерода -82,76%, водорода -17,24%. Относительная плотность их по водороду 29.

4. Определите брутто-формулу углеводорода, содержащего углерод и водород в массовом соотношении 6 : 1, если отно­сительная плотность паров этого вещества по воздуху состав­ляет 0,97.

5. Имеется органическое вещество, в котором массовая доля углерода равна 64,9%, кислорода — 21,6%, водорода— 13,5%. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,55. Выведите молекулярную формулу вещества.

6. Имеется органическое вещество, в котором массовая доля углерода равна 40%, водорода — 6,7%, кислорода— 53,3%. Относительная плотность этого вещества по водороду равна 15. Выведите молекулярную формулу вещества.

7. Относительная плотность паров органического соединения по водороду равна 39. По данным анализа установлено, что массовая доля углерода в этом веществе составляет 92,3% , водорода — 7,7%. Определите молекулярную формулу вещества.

8. Органическое вещество, в котором массовая доля углерода равна 53,3%, водорода— 15,6%, азота — 31,1%, имеет относительную плотность по воздуху 1,551. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

9. Выведите молекулярную формулу органического соединения, содержащего 84,2% углерода, 15,8% водорода. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 57.

10. Найдите молекулярную формулу органического вещества, ес­ли известно, что массовая доля углерода в нем составляет 51,89%, водорода 9,73% и хлора 38,38%. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 3,19.

11. Найдите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором составляет 81,8%. Относительная плот­ность вещества по азоту равна 1,57.

12. Углеводород, массовая доля углерода в котором равна 0,8, имеет плотность 1,35 г/л. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

13. Массовая доля углерода в циклоалкане составляет 85,71%. Относительная плотность его паров по воздуху равна 1,931. Найди­те молекулярную формулу циклоалкана.

14. Выведите молекулярную формулу органического соединения, содержащего 40% углерода, 6,7% водорода и кислород. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 30.

15. Выведите молекулярную формулу органического соединения, содержащего 40% углерода, 6,7% водорода, 53,3% кислорода. Относительная молекулярная масса этого вещества равна 180.

16. Органическое вещество, массовая доля углерода в котором равна 65,75%, водорода —
15,06%, азота — 19,18%, имеет относительную плотность паров этого вещества по воздуху 2,52. Выведите молекулярную формулу вещества.

17. Органическое вещество, массовая доля углерода в котором составляет 54,84%, водорода — 9%, кислорода — 36,36%, имеет относительную плотность паров по водороду 44. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

18. Определите молекулярную формулу вещества, если его плотность при н. у. равна 1,4285 г/л, массовая доля углерода равна 0,375, водорода — 0,125, кислорода — 0,5.

19. Относительная плотность органического вещества по водороду равна 22. Массовая доля углерода в этом веществе равна 54,55%, водорода — 9,09%, кислорода — 36,36%. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

20. Органическое вещество, в котором массовая доля углерода составляет 0,6206, водорода — 0,1032, кислорода— 0,2758, имеет относительную плотность паров по воздуху, равную 2. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

21. Углеводород, массовая доля углерода в котором составляет 83,33%, а водорода — 16,67%, имеет относительную плотность паров по водороду 36. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

22. Определите молекулярную формулу углеводорода, если относительная плотность этого вещества по воздуху равна 2,69, а массовая доля углерода равна 89,23.

23. Выведите молекулярную формулу хлорпроизводного предельного углеводорода с массовой долей хлора 83,53%, водорода — 2,35%, углерода — 14,12%. Относительная молекулярная масса этого вещества равна 85.

24. Определите простейшую химическую формулу кислородсодержащего органического вещества по данным анализа: массовая доля углерода — 54,55%, водорода — 9,09%. Что это за вещество?

25. Определите молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля углерода в нем равна 82,8%, а плотность этого вещества составляет 2,59 г/л.

26. Найдите молекулярную формулу алкена, массовая доля уг­лерода в котором составляет 85,7%. Относительная плотность этого алкена по азоту равна 2.

27. Найдите молекулярную формулу алкена, массовая доля углерода в котором составляет 85,7%. Относительная плотность па­ров этого вещества по оксиду углерода (IV) равна 1,593.

28. Найдите молекулярную формулу алкена, массовая доля во­дорода в котором составляет 14,3%. Относительная плотность этого вещества по водороду 21.

29. Определите молекулярную формулу хлорпроизводного пропана, в 32,0 г которого содержится 20,1 г хлора. Сколько существует изомеров у этого соединения?

30. Выведите молекулярную формулу фторпроизводного предельного углеводорода с массовой долей фтора, равной 0,73, углерода — 0,23 и водорода — 0,04. Относительная молекулярная масса этого соединения равна 52.

31. Определите молекулярную формулу органического соединения, если массовая доля в нем углерода равна 37,5%, кислорода— 50%, водорода— 12,5%. Относительная плотность данного соединения по водороду равна 16.

32. Найдите молекулярную формулу соединения азота с водородом, если массовая доля водорода в нем равна 12,5%, а относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 16.

33. Относительная плотность органического соединения по водороду равна 30. Определите молекулярную формулу этого вещества, если массовая доля углерода в нем равна 40%, водорода— 6,7%, кислорода — 53,3%.

34. Какова молекулярная формула вещества, в котором массовая доля углерода равна 0,52, кислорода — 0,35, водорода — 0,13? Относительная плотность вещества по водороду равна 23.

35. Определите молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля углерода равна 80%, а водорода — 20%. Относительная плотность данного вещества по водороду равна 15.

36. Вычислите относительную молекулярную массу вещества и его формулу, если массовая доля в нем углерода равна 92,3%, а водорода — 7,7%. Относительная плотность данного вещества по водороду равна 13.

Итоговая контрольная работа по химии в 10 классе

ВАРИАНТ – 1

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) бутена – 1.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для пентановой кислоты. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства этилбензола.

4. Даны бутандиол – 1,2 и бутанол – 1. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. Относительная плотность паров органического соеди­нения по хлору равна 2. При сжигании 2,84 г этого ве­щества образуется 4,48 л оксида углерода (IV) (н. у.) и 3,96 г воды. Выведите молекулярную формулу этого соединения.

ВАРИАНТ – 2

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) пентаналя.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для пентина -1. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства 2-аминобутановой кислоты.

4. Даны бутен – 1 и бутан. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При взаимодействии 0,672 л алкена (н.у.) с хлором образуется его дихлорпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена.

ВАРИАНТ – 3

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) бутанола – 1.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для пентаналя. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства бутена — 1.

4. Даны пропионовая кислота и пропаналь. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При сжигании 3 г газообразного органического вещества получено 2,24л (н.у.) углекислого газа и 1,8 г воды. Относительная плотность вещества по воздуху равна 1,035. Определите формулу вещества.

ВАРИАНТ – 4

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) бутина — 1.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для бутанола — 1. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства 2-метилпропана.

4. Даны толуол и гексан. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана.

ВАРИАНТ – 5

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) бутановой кислоты.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для бутиламина. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства бутаналя.

4. Даны муравьиная и пропионовая кислоты. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При сгорании 9 г предельного вторичного амина выделилось 2,24 л азота и 8,96 л углекислого газа (н.у.) Определите молекулярную формулу амина.

ВАРИАНТ – 6

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) пропанола-2.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для пентановой кислоты. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства 2-метилфенола.

4. Даны глюкоза и сахароза. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. Установите формулу предельной одноосновной кислоты, если на нейтрализацию 29,6 г её было израсходовано 16 г гидроксида натрия.

ВАРИАНТ – 7

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) толуола.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для аминобутановой кислоты. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства бутанона.

4. Даны бутанол–1 и бутанол-2. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При взаимодействии 6,4 г предельного одноатомного спирта с металлическим натрием выделилось при н.у. 2,24 л водорода. Определите формулу этого спирта.

ВАРИАНТ – 8

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) пентанона-3.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для хлорбутана. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства бутанола-2.

4. Даны толуол и бензол. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. Относительная плотность паров органического соедине­ния по воздуху равна 4,83. При сжигании 17,5 г этого со­единения получен углекислый газ, занимающий при н. у. объем 28 л, и вода массой 22,5 г. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

ВАРИАНТ – 9

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) бутена – 1.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для пентановой кислоты. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства 2-аминобутановой кислоты.

4. Даны пропионовая кислота и пропаналь. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При сжигании 3 г газообразного органического вещества получено 2,24л (н.у.) углекислого газа и 1,8 г воды. Относительная плотность вещества по воздуху равна 1,035. Определите формулу вещества.

ВАРИАНТ – 10

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) бутина — 1.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для бутанола — 1. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства этилбензола.

4. Даны бутен – 1 и бутан. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При взаимодействии 0,672 л алкена (н.у.) с хлором образуется его дихлорпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена.

ВАРИАНТ – 11

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) бутанола – 1.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для пентаналя. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства бутена — 1.

4. Даны бутандиол – 1,2 и бутанол – 1. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. Относительная плотность паров органического соеди­нения по хлору равна 2. При сжигании 2,84 г этого ве­щества образуется 4,48 л оксида углерода (IV) (н. у.) и 3,96 г воды. Выведите молекулярную формулу этого соединения.

ВАРИАНТ – 12

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) пентаналя.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для пентина -1. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства 2-метилпропана.

4. Даны толуол и гексан. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана.

ВАРИАНТ – 13

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) бутановой кислоты.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для аминобутановой кислоты. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства бутанона.

4. Даны муравьиная и пропионовая кислоты. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При сгорании 9 г предельного вторичного амина выделилось 2,24 л азота и 8,96 л углекислого газа (н.у.) Определите молекулярную формулу амина.

ВАРИАНТ – 14

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) пропанола-2.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для пентановой кислоты. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства бутанола-2.

4. Даны толуол и бензол. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. Установите формулу предельной одноосновной кислоты, если на нейтрализацию 29,6 г её было израсходовано 16 г гидроксида натрия.

ВАРИАНТ – 15

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) толуола.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для бутиламина. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства бутаналя.

4. Даны бутанол–1 и бутанол-2. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. При взаимодействии 6,4 г предельного одноатомного спирта с металлическим натрием выделилось при н.у. 2,24 л водорода. Определите формулу этого спирта.

ВАРИАНТ – 16

1. Охарактеризуйте количественный и качественный состав и строение (типы гибридизации атомов углерода, виды и количество связей, наличие функциональных особенностей) пентанона-3.

2. Напишите структурные формулы возможных изомеров для хлорбутана. Назовите все соединения по международной номенклатуре.

3. Опишите физические и химические свойства 2-метилфенола.

4. Даны глюкоза и сахароза. Предложите реакции, при помощи которых можно распознать эти соединения.

5. Относительная плотность паров органического соедине­ния по воздуху равна 4,83. При сжигании 17,5 г этого со­единения получен углекислый газ, занимающий при н. у. объем 28 л, и вода массой 22,5 г. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

Введение – СУНЦ МГУ

Лекция 01.

1. Что такое органическая химия?

1-1 Предмет органической химии Определение состава органических веществ

Тема 0. Задачи на определение состава веществ

  1.  Найдите формулу вещества по данным элементного анализа:

a) Al – 75%, C- 25%

b) Н – 1,58%, N – 22,22%, O – 76,20%

c) Na – 42,07%, P – 18,91%, O – 39,02%

  1. Газообразное соединение азота и водорода содержит 12,5% водорода по массе, а плотность его паров по водороду равна 16. Найти молекулярную формулу этого соединения.
  2. При полном сгорании 2,66г вещества получилось 1,54г углекислого газа и 4,48г оксида серы (IV). Найти простейшую формулу этого вещества.
  3. В состав винного спирта входят углерод, водород и кислород. Определите его молекулярную формулу, если известно, что при сгорании 1,38г этого соединения образуется 2,64г углекислого газа и 1,62г воды, а плотность его паров по воздуху равна 1,59.
  4. Определите формулу соединения, если известно, что оно содержит 28% металла, 24% серы и 48% кислорода по массе.
  5. Соль содержит 31,8% калия, 39,2% кислорода, остальное – некоторый кислотообразующий элемент. Найдите формулу соли.
  6. Хлорид некоторого металла содержит 74,7% хлора. Определите неизвестный металл.
  7. Соль, содержащая некоторый элемент Х, имеет следующее массовое соотношение элементов: X:H:N:O = 12:5:14:48. Какова формула этой соли?

Тема 1. Определение состава органических веществ

1. Соединение с простейшей формулой C3H4O имеет плотность по водороду, равную 84. Его молекулярная формула:

А — C3H4O, B — C9H14NO4, C — C12H16O, D — C9H12O3, E — C8H8O4

2. Сколько граммов углекислого газа образуется при полном сгорании 28,52 г октана (С8Н18) в избытке кислорода?

А — 11,0 г, В — 22,0 г, С — 44,0 г, D — 88,0 г, E — 176,0 г

3. При сгорании 1,24 г органического вещеcтва в избытке кислорода образуется 1,76 г углекислого газа и 1,08 г воды. Определить простейшую формулу этого вещества.

A — CHO, B — CH2O, C — CH3O, D — C2H3O, E — C3H5O

4. При анализе органического соединения было обнаружено, что оно содержит только 0,566 г водорода, 2,641 г азота и 6,793 г углерода. Определите простейшую формулу этого соединения.

A — C3H3N, B — C6H6N, C — C12HN5, D — C2H7N, E — HCN

5. Определите простейшую формулу вещества, содержащего 14,28% водорода и 85,72 % углерода. Определите его молекулярную формулу, если плотность его паров равна 2,5 г/л (н.у.).

6. Определите простейшую формулу вещества, если при сгорании 7,2 г его получили 22 г углекислого газа и 10,8 г воды. Достаточно ли данных, чтобы определить молекулярную формулу этого вещества?

7. Сожгли 4,8 г органического вещества, при этом образовалось 3,36 л (н.у.) углекислого газа и 5,4 мл (н.у.) воды. Плотность паров вещества по водороду равна 16. Определите его молекулярную формулу. Есть ли в задаче лишние данные?

8. Сгорело 9 г вещества и образовалось 8,96 л (н.у.) углекислого газа, 12,6 г воды и 2,8 г азота. Определите простейшую и молекулярную формулы.

9. При полном сгорании органического вещества массой 18,0 г образовалось 20,16 л (при н. у.) углекислого газа и 21,6 г воды. Установите молекулярную формулу вещества

10. При сгорании 37,8 г органического вещества образовалось 66,0 г углекислого газа, 8,4 г азота и 16,2 г воды. Установите молекулярную формулу вещества, если известно, что его молярная масса меньше 240 г/моль.

11. При сгорании 4,48 л (н.у.) газообразного органического вещества получили 35,2 г углекислого газа и 10,8 мл воды. Плотность этого вещества составляет 2,41 г/л (н.у.).
На основании данных условия задачи:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества;
2) запишите молекулярную формулу органического вещества;.

12. Некоторое органическое соединение содержит 40,0% углерода и 53,3% кислорода по массе. Плотность данного вещества по водороду равна 30.
На основании данных условия задачи:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества;
2) запишите молекулярную формулу органического вещества

13. При сгорании 17,5 г органического вещества получили 28 л (н.у.) углекислого газа и 22,5 мл воды. Плотность паров этого вещества (н.у.) составляет 3,125 г/л.
На основании данных условия задачи:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества;
2) запишите молекулярную формулу органического вещества

14. При сгорании 10,5 г органического вещества получили 16,8 л углекислого газа (н.у.) и 13,5 г воды. Плотность паров этого вещества (н.у.) составляет 1,875 г/л.
На основании данных условия задачи:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества;
2) запишите молекулярную формулу органического вещества

15. При сгорании 26,6 г органического вещества образовалось 35,2 г углекислого газа, 2,8 г азота и 12,6 г воды. Установите молекулярную формулу вещества, если известно, что его молярная масса меньше 250 г/моль.

16. Определите молекулярную формулу углеводорода, если известно, что при полном сгорании 25,0 г этого соединения образовалось 36,0 г воды. Сколько граммов углекислого газа при этом образовалось?

17. Известно, что в приведенных ниже результатах анализа вещества Х один из результатов неверен: углерод — 31,9%, водород — 2,23%, сера — 14,2%, кислород — 24,15%, азот — 6,2%, хлор — 31,4%. Установите молекулярную формулу вещества Х, если известно, что его молярная масса примерно равна 220 г/моль.

18. Твердый остаток, полученный при сжигании 50 мг хлорофилла, в состав которого входят углерод, водород, кислород, азот и магний, растворен в 20 мл 0,01 М соляной кислоты. На нейтрализацию полученного раствора потребовалось 8,8 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 0,01 моль/л. Вычислите минимальное значение молярной массы хлорофилла.

19. Может ли органическое вещество содержать 40% водорода по массе? Ответ подтвердите расчетом.

20. В 1928 году американскому химику корпорации «Дженерал Моторс» («General Motors Research») Томасу Мидглей младшему удалось синтезировать и выделить в своей лаборатории химическое соединение, состоявшее на 23,53% из углерода,1,96% водорода и 74,51% фтора. Полученный газ был в 3,52 раза тяжелее воздуха и не горел. Выведите формулу соединения

21. При сжигании 3,6 г некоторого органического вещества было получено 3,6 г воды и диоксид углерода, при пропускании которого в 1500 мл раствора гидроксида кальция с концентрацией 0,1 моль/л образовалось 10,0 г осадка. Рассчитайте брутто-формулу исходного вещества, если его относительная молекулярная масса меньше 100.

Задачи для самостоятельного решения | DocsArchive.net: архив документов


Задачи для самостоятельного решения
Часть 1. Определение формулы вещества по составу.
1–1. Плотность углеводорода при нормальных условиях равна 1,964 г/л. Массовая доля углерода в нем равна 81,82%. Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.
1–2. Массовая доля углерода в диамине равна 48,65%, массовая доля азота равна 37,84%. Выведите молекулярную формулу диамина.
1–3. Относительная плотность паров предельной двухосновной карбоновой кислоты по воздуху равна 4,07. Выведите молекулярную формулу карбоновой кислоты.
1–4. 2 л алкадиена при н.у. имеет массу, равную 4,82 г. Выведите молекулярную формулу алкадиена.1–5. (ЕГЭ–2011) Установите формулу предельной одноосновной карбоновой кислоты, кальциевая соль которой содержит 30,77 % кальция.
Часть 2. Определение формулы вещества по продуктам сгорания.
2–1. Относительная плотность паров органического соединения по сернистому газу равна 2. При сжигании 19,2 г этого вещества образуется 52,8 г углекислого газа (н.у.) и 21,6 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.
2–2. При сжигании органического вещества массой 1,78 г в избытке кислорода получили 0,28 г азота, 1,344 л (н.у.) СО2 и 1,26 г воды. Определите молекулярную формулу вещества, зная, что в указанной навеске вещества содержится 1,204•1022 молекул.
2–3. Углекислый газ, полученный при сгорании 3,4 г углеводорода, пропустили через избыток раствора гидроксида кальция и получили 25 г осадка. Выведите простейшую формулу углеводорода.
2–4. При сгорании органического вещества, содержащего С, Н и хлор, выделилось 6,72 л (н.у.) углекислого газа, 5,4 г воды, 3,65 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего вещества.
2–5. (ЕГЭ–2011) При сгорании амина выделилось 0,448 л (н.у.) углекислого газа, 0,495 г воды и 0,056 л азота. Определить молекулярную формулу этого амина.
Часть 3. Определение формулы вещества по химическим свойствам.
3–1. Определить формулу алкена, если известно, что он 5,6 г его при присоединении воды образуют 7,4 г спирта.
3–2. Для окисления 2,9 г предельного альдегида до кислоты потребовалось 9,8 г гидроксида меди (II). Определить формулу альдегида.
3–3. Одноосновная моноаминокислота массой 3 г с избытком бромоводорода образует 6,24 г соли. Определить формулу аминокислоты.
3–4. При взаимодействии предельного двухатомного спирта массой 2,7 г с избытком калия выделилось 0,672 л водорода. Определить формулу спирта.
3–5. (ЕГЭ–2011) При окислении предельного одноатомного спирта оксидом меди (II) получили 9,73 г альдегида, 8,65 г меди и воду. Определить молекулярную формулу этого спирта.

Приложенные файлы

  • 20049593
    Размер файла: 13 kB Загрузок: 0

Задачи для самостоятельного решения.

Задачи для самостоятельного решения.

1.Выведите молекулярную формулу янтарной кислоты- продукта обмена веществ в организме, на основании следующих данных: w(С)=40,68%, w(Н)=5,08%, w(О)=54,24%. Янтарная кислота образует с натрием две соли: кислую и среднюю. Составить их структурные формулы.

2. Галотан, широко распространенное анестезирующее средство, содержит углерод, водород, хлор, бром и фтор в массовых долях соответственно 12,2%; 0,5%; 18,0%; 40,4%; 28,9%. Определить эмпирическую формулу этого вещества.

3. Вещество А, содержащее 24,24% углерода, 4,04% водорода и 71,72% хлора, при нагревании с водой в присутствии слабого основания превращается в вещество В, которое вступает в реакцию «серебряного зеркала». Напишите структурные формулы веществ А и В и соответствующие уравнения реакций. Какие другие соединения можно получить из А, если оно будет взаимодействовать:

а) со спиртовым раствором щелочи; б) с магнием?

4. Найдите молекулярную формулу одноосновной карбоновой кислоты, в состав которой входят углерод, водород и кислород с массовыми долями соответственно 77,14%, 11,43%, 11,43%. Определить общее число двойных связей в молекуле этой кислоты.

5.Установить молекулярную формулу органического вещества, в котором массовая доля углерода-54,55%, водорода- 9,09%, кислорода-36,36%. Составить уравнения реакций данного вещества с аммиачным раствором оксида серебра, с гидроксидом меди (II) при нагревании, с перманганатом калия в нейтральной среде.

6.Составить структурные формулы веществ, в которых массовая доля углерода -66,67%, водорода-11,11%, кислорода-22,22%. Дать названия найденным веществам, указать класс.

7.Выведите молекулярную формулу вещества, в котором массовая доля углерода-53,33%, азота-31,11%, водорода-15,56%. Составьте структурные формулы возможных изомеров, укажите класс и название.

8. Выведите молекулярную формулу вещества, в котором массовая доля углерода-77,42%, азота-15,05%, водорода-7,53%. Составьте структурные формулы четырех возможных изомеров, дайте названия.

9. Выведите молекулярную формулу амина, в котором массовая доля углерода-78,50%, азота-13,08%, водорода-8,41%. Составьте структурные формулы четырех возможных изомеров, дайте названия.

10. Выведите молекулярную формулу углевода- альдогексозы, в котором массовая доля углерода составляет 40%, водорода-6,7%, кислорода-53,3%.Составьте структурные формулы трех изомеров (в проекциях Фишера), отвечающих условию задачи.

11.В некотором углеводе массовая доля углерода составляет 40,27%, водорода-6,04%, кислорода-53,69%. Выведите молекулярную формулу данного углевода.

12.Найти молекулярную формулу вещества, в котором массовая доля углерода равна 54,55%, водорода-9,09%, кислорода-36,36%. К каким классам веществ оно может относиться?

13.Выведите молекулярную формулу углевода, в котором массовая доля углерода составляет 40,5% водорода-6,7%, остальное приходится на кислород. Какие углеводы соответствуют этой формулу?



14. В некотором органическом веществе массовые доли элементов углерода, водорода и кислорода составляют соответственно 65,5%, 5,5% и 29,0%. Выведите молекулярную формулу этого вещества и составьте формулы трех изомеров, соответствующих условию задачи. Дайте им названия.

15.Монохлорпроизводное некоторого углеводорода содержит 46,4% хлора, а его монобромпроизводное-66,1% брома. Напишите структурные формулы всех возможных изомеров монобромпроизводного. С каким объемом хлора (н.у.) может прореагировать 24,2 г монобромпроизводного?

16.Выведите молекулярную формулу органического вещества, если известно, что массовая доля углерода составляет 48,65%, кислорода- 43,24%, водорода-8,11%. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,55. Приведите графические формулы всех возможных изомеров, принадлежащих к разным классам органических веществ.

17.Три ненасыщенных углеводорода имеют одинаковый состав по массе и содержат 85,7% углерода. Установить формулу этих углеводородов, если плотности их паров по воздуху равны 1,45;1,93 ; 2,41 соответственно.

18.Углеводород содержит 88,9% углерода и его плотность по гелию составляет 13,5. Определите структурную формулу этого соединения, если известно, что: а) углеводород взаимодействует и б) углеводород не взаимодействует с аммиачным раствором оксида серебра. Составить уравнение реакции.

19.Выведите молекулярную формулу углеводорода, в котором массовая доля водорода составляет 14,29%. Плотность данного вещества по кислороду равна 2,625. Составить две структурные формулы данного вещества, относящиеся к разным классам органических соединений.

20.Плотность неизвестного вещества по гелию равна 7. Установите формулу этого соединения, если в нем содержится 85,7% углерода и 14.3% водорода. Составить уравнения реакций данного вещества с :

а) водным раствором перманганата калия;

б) бромной водой;

в) хлороводородом.

Дать названия образующимся веществам.

21. Выведите молекулярную формулу углеводорода, в котором массовая доля водорода составляет 15%. Плотность данного вещества по азоту равна 8,57. Назовите углеводород, если в его молекуле имеются только вторичные и первичные атомы углерода.

22.Два члена гомологического ряда этилена имеют одинаковую простейшую формулу, но различные молекулярные формулы. Оба они содержат 85,72 % углерода и 14,28 % водорода. Каковы их молекулярные формулы, если плотность первого газа по водороду 14, а второго-28. Есть ли лишние данные в условии задачи?

23.Газообразный углеводород имеет относительную плотность по кислороду 1,375, а массовые доли углерода и водорода в нем составляют соответственно 81,8 % и 18,2 %. Какое это соединение?

Составить уравнения реакций взаимодействия этого вещества с а)хлором б) с азотной кислотой в) дегидрирование. Указать условия протекания реакций, назвать продукты.

24.Относительная плотность паров углеводорода по азоту равна 3,5. Массовая доля углерода в нем равна 85,71%. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

25. Относительная плотность паров углеводорода по воздуху равна 2,345. Массовая доля углерода в нем равна 88,24%. Выведите молекулярную формулу углеводорода. К каким классам веществ может относиться данное соединение? Составить структурные формулы, дать названия.

26.Относительная плотность паров органического соединения по кислороду равна 2,75. Массовая доля углерода в нем равна 68,18 %, водорода-13,64 %, остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу соединения. К каким классам веществ может относиться данное соединение? Составить структурные формулы, дать названия.

27. Относительная плотность паров органического соединения по воздуху равна 4. Массовая доля углерода в нем равна 72,41 %, водорода-13,79 %, остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу соединения. К каким классам веществ может относиться данное соединение?

28. Относительная плотность паров органического вещества по углекислому газу равна 2,41. Массовая доля углерода в нем равна 45,28 %,водорода-9,44 %, остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу соединения. Составьте структурные формулы изомеров, дайте им названия.

29. Относительная плотность паров органического вещества по водороду равна 60. Массовая доля углерода в нем равна 50%,водорода-10%, остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу соединения. Составить структурные формулы, дать названия. Составить уравнения реакций взаимодействия этого вещества с гидроксидом меди (II) на холоду. В чем заключается признак данной реакции?

30. Относительная плотность паров органического вещества по метану равна 7,75. Массовая доля углерода в нем равна 67,74%, водорода-6,45%, остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу соединения. Составить структурные формулы, дать названия.

31. Относительная плотность паров органического вещества по азоту равна 4,5. Массовая доля углерода в нем равна 57,14%, водорода-4,76%, кислорода-38,10%.Выведите молекулярную формулу соединения. К какому классу веществ оно относится?

32. Относительная плотность паров органического вещества по водороду равна 36. Массовая доля углерода в нем равна 66,67%, водорода-11,11%, остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу соединения и предложите структуру, если известно, что это вещество: а) не дает реакции «серебряного зеркала», б) дает реакцию «серебряного зеркала». Составить уравнение реакции.

33. Относительная плотность паров органического вещества по неону равна 5,4. Массовая доля углерода в нем равна 58,82%, водорода-9,8%, остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу соединения. Составить структурные формулы, дать названия.

34. Относительная плотность паров органического вещества по кислороду равна 4,5. Массовая доля углерода в нем равна 66,67%, водорода-11,11%, остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу соединения.

35. Определите структурную формулу вещества, если известно, что плотность его паров по аргону 2,3, а массовые доли углерода и кислорода равны соответственно 39,13% и 52,17%. Назовите вещество. Предложите промышленный способ получения данного вещества. Напишите уравнение реакции его с избытком азотной кислоты.

36. Выведите молекулярную формулу углеводорода, в котором массовая доля углерода составляет 85,7%. Плотность данного вещества по кислороду равна 2,41. Составьте структурные формулы изомеров и дайте им названия. Какие из данных веществ могут существовать в виде цис, транс-изомеров. Напишите их структурные формулы.

37.Плотность по водороду вещества, имеющего массовый состав: 54,55% углерода, 9,09% водорода, 36,36% кислорода, равна 22.Оно легко восстанавливает оксид серебра (I). Определить молекулярную формулу этого вещества. С какими из перечисленных ниже веществ оно будет реагировать:

а) Сu(ОН)2 б) С6Н5ОН в) Н2 г) Nа д) СН3ОН е)С6Н5СН3

Составить уравнения реакций.

38. В некотором органическом веществе массовые доли элементов углерода, водорода и кислорода составляют соответственно 40%, 6,67% и 53,33%. Плотность паров этого вещество по аргону равна 1,5.Выведите молекулярную формулу этого вещества. С какими из перечисленных ниже веществ оно реагирует:

а) бром б) глицерин в) азот г) гидроксид железа (II)

д) циклопентан е) толуол ж) пропанол-2

Составить уравнения необходимых реакций.

39. В некотором углеводороде массовая доля углерода составляет 85,71%. Этот углеводород в два раза тяжелее азота. О каком углеводороде идет речь? К каким классам органических соединений может относиться данное вещество? Составить структурные формулы всех его изомеров. 40.Выведите молекулярную формулу углеводорода, в котором массовая доля углерода составляет 85,71%. Углеводород в 3,5 раза тяжелее метана. Составьте структурные формулы его изомеров и дайте им названия.

41.Выведите молекулярную формулу вещества, в котором массовая доля углерода равна 58,5%, водорода-4,1%, азота-11,4%, остальное приходится на кислород. Относительная молекулярная масса соединения равна 123.

42. Вещество А с относительной молекулярной массой 94 имеет следующий состав: 76,605 % углерода, 6,38% водорода, 17,02% кислорода (по массе). Вещество А реагирует с натрием и гидроксидом натрия. При взаимодействии А с хлорметаном в присутствии хлорида алюминия образуются вещества В и С, а также хлороводород. Вещество D с относительной молекулярной массой 92 имеет состав: 91,30% углерода, 8,70% водорода (по массе) и на свету реагирует с хлором с образованием вещества Е, которое при гидролизе в щелочной среде превращается в вещество F, изомерное веществам В и С. Приведите структурные формулы всех упомянутых веществ, напишите уравнения химических реакций.

43. Вещество А с относительной молекулярной массой 168 имеет следующий состав (в % по массе): углерода-42,85, водорода-2,38, кислорода-38,06, азота-16,71. Известны три изомерных вещества такого состава, которые являются производными одного и того же углеводорода и различаются взаимным расположением одинаковых группировок атомов. Установите молекулярную формулу вещества А. Какой из трех возможных изомеров соответствует веществу А, если при его обработке хлором в присутствии хлорида алюминия образуется два изомерных монохлорпроизводных.

44. Три разных органических соединения имеют следующий состав: углерод-40%, водород-6,67%, кислород-53,33%. Относительная молекулярная масса первого соединения равна 60, второго-120, третьего- 180. Определите их молекулярные формулы. Дайте названия.

45.Определите структурную формулу соединения, если известно, что оно состоит из 37,7% углерода, 6,3% водорода и 56% хлора. 6,35 г паров этого соединения занимают объем 1,12 л (н.у.). При гидролизе этого соединения образуется вещество, состоящее из углерода, водорода и кислорода, а при восстановлении последнего образуется вторичный спирт.

46.Углеводород содержит 85,71% углерода. Образец этого соединения массой 10,5 г занимает объем 5,6 л (н.у.). Определите структурную формулу этого соединения, если известно, что оно обесцвечивает бромную воду.

47.Углеводород содержит 85,71% углерода. Образец этого соединения массой 22,4 г занимает объем 8,96 л (н.у.). Определите структурную формулу этого соединения, если известно, что оно обесцвечивает водный раствор перманганата калия .

48. 1 л газообразного органического соединения при н.у. имеет массу 1,34 г. Массовые доли углерода и водорода в нем составляют соответственно 40 и 6,7%, остальное- кислород. Установить формулу соединения.

49. Углеводород массой 12,5 г при н.у. занимает объем 5 л. Массовая доля водорода в нем равна 14,29%. Выведите молекулярную формулу углеводорода. Составить структурные формулы всех его изомеров.

50.10 л газообразного соединения при н.у. имеют массу 13,4 г. Массовые доли углерода и водорода в нем составляют соответственно 40,0% и 6,7%, остальное кислород. Установите молекулярную формулу соединения. Это вещество может реагировать с:

а) азотом б) [Ag(NН3)2]ОН в) фенолом г) толуолом

д) натрием е) водородом. Составить уравнения осуществимых реакций.

51.Плотность газообразного органического соединения равна 1,34 г/л (н.у.). Массовые доли углерода и водорода в нем составляют соответственно 40,0% и 6,7% по массе, остальное –кислород. Установите формулу соединения. Это вещество может вступать в реакцию с:

а) фенолом б) калием в) бромоводородом г) перманганатом калия в кислой среде д) водородом е) гидроксидом натрия. Составить уравнения осуществимых реакций.

52.Установите химическую формулу углеводорода, если массовая доля углерода в нем равна 80%, а значение абсолютной плотности (при н.у.) составляет 1,34 г/л.

53.Органическое соединение, в котором массовая доля углерода равна 40%, водорода- 6,7%, остальное приходится на кислород, имеет плотность 1,34 г/л (н.у.).О каком соединении идет речь?

54.Определите молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля углерода в нем равна 82,8%, а плотность этого вещества составляет 2,59 г/л (н.у.). Для этого вещества характерны утверждения:

а) вступает в реакцию галогенирования по ионному механизму;

б) имеются атомы углерода в состоянии sр3гибридизации;

в) способно обесцвечивать раствор перманганата калия;

г) взаимодействует с кислородом воздуха;

д) растворимо в воде;

е) вступает в реакцию изомеризации.

55.Углеводород, массовая доля углерода в котором равна 85,7%, имеет плотность 1,875 г/л (н.у.). Выведите молекулярную формулу органического соединения.

56.Углеводород, массовая доля углерода в котором равна 0,8, имеет плотность 1,35 г/л (н.у.). Выведите молекулярную формулу этого соединения.

57.Плотность углеводорода при н.у. равна 1,964 г/л. Массовая доля углерода в нем равна 81,82%. Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.

58.Определите молекулярную формулу вещества, если его плотность при н.у. равна 1,4285 г/л, а массовая доля углерода равна 0,375, водорода-0,125, кислорода-0,5.

59.Массовая доля углерода в некотором углеводороде равна 85,7%. 90% атомов водорода эквивалентны (структурно идентичны). Какой это может быть углеводород?

60.Массовая доля углерода в некотором углеводороде равна 85,7%. Все атомы водорода эквивалентны (структурно идентичны). Какой это может быть углеводород?

61. Относительная плотность некоторого углеводорода по кислороду равна 3,5. 66,66% атомов водорода эквивалентны (структурно идентичны). Какой это может быть углеводород?

62.Углеводород содержит 85,7% углерода. Определите молекулярную формулу вещества, если 4,2 г его при 1270С и давлении 5 атм. занимают объем 328 мл.

63. Вещество А содержит углерод и водород, их массовые доли равны соответственно 57,7 и 3,84%. При определении содержания серы из 0,2664 г соединения А было получено 0,2985 г сульфата бария. Плотность паров А по гелию 52. Определите его молекулярную формулу.

64.Выведите формулу предельной кислоты, содержащей 40,68% углерода, 5,08% водорода, 54,24% кислорода. Кислая калиевая соль этой кислоты содержит 25% калия, а средняя натриевая соль-25% натрия. Других солей с натрием эта кислота не образует.

65.Три углеводорода А, В и С имеют одну и ту же плотность по воздуху (2,48) и одно и то же содержание углерода по массе (83,3%). При хлорировании на свету углеводород А дает один изомер монохлорпроизводного, углеводород В – три изомера, а углеводород С – четыре изомера. Определите формулы веществ А, В и С.

66.На схеме приведена цепочка превращений вещества А, приводящая к образованию Д с плотностью паров по воздуху 9,93 и содержанием углерода 50%.

 

2[Ag(NH3)2]OH C акт. 6CH3Cl KMnO4,H2SO4 P2O5
Ag2C2   А   Б   В   Г Д
400oC AlCl3 (C12H6O12)

 

Приведите структурные формулы веществ А-Д. Назовите их и напишите уравнения реакций.

 

 

Ответы.

1.С4Н6О42.С2НF3ClВr 3.1,1-дихлорэтан 4.С18Н32О2, 3 двойные связи 5.С2Н6О 6.С4Н8О 7.С2Н7N 8.С6Н7N 9.С7Н9N

10.С6Н12О6 11.С5Н9О512.С2Н4О 13.С6Н12О614.С6Н6О2

15.С3Н5Вr, 4,48л 16.С3Н6О217.С3Н6, С4Н8, С5Н10 18.С4Н6

19.С6Н1220.С2Н421.С17Н36, гептадекан 22.С2Н4, С4Н8, да.

23.С3Н824.С7Н1425.С5Н826.С5Н12О 27.С7Н16О

28.С4Н7(ОН)329.С5Н12О330.С7Н6(ОН)231.С6Н3(ОН)3

32.С4Н8О 33.С5Н10О234.С8Н16О235. Глицерин

36.С5Н1037.СН3СНО 38.СН3СООН 39.С4Н840.С4Н8

41.С6Н52 42.Фенол, о-крезол, п-крезол, толуол, бензилхлорид, бензиловый спирт. 43.С6Н4N2О4, о-динитробензол, м-динитробензол. 44.С2Н4О2 С4Н8О4 С6Н12О645.С4Н8СI246.С3Н647.С4Н8 48.CH2O 49.С4Н8 50.СН2О 51.СН2О 52.C2Н653.СН2О 54.С4Н1055.C3H656.C2H657.С3Н8

58.CH4O 59.2,2,5,5-тетраметилгексен-3 60.2,2,5,5-тетраметилгексин-3 61.2,5-диметилгексен-3 62.С6Н1263.С10Н8364.С4Н6О465.А – неопентан (2,2-диметилпропан),

В – н-пентан, С – изопентан (2-метилбутан) 66.А-ацетилен, Б- бензол, В- гексаметилбензол, Г- бензолгексакарбоновая кислота (меллитовая кислота), Д- ангидрид бензолгексакарбоновой кислоты (меллитовый ангидрид).

 


Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 5649 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Основные расчетные формулы при решении задач на нахождение МФ вещества. | Алгоритмы решения задач на сгорание вещества. | Раздел II. | Задачи для самостоятельного решения. | Задачи повышенной сложности*. | Задачи для самостоятельного решения. | Задачи повышенной сложности*. | Решение. | Задачи для самостоятельного решения. | Задачи повышенной сложности*. |
mybiblioteka.su — 2015-2021 год. (0.018 сек.)

СПЕКТРОСКОПИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ

СПЕКТРОСКОПИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ

СПЕКТРОСКОПИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ

Ссылка: McMurry Ch 13 George et al Ch 3.1, 3.2

Основные этапы определения структуры неизвестного соединения:

    1. Выделить и очистить неизвестное соединение
    2. Определите присутствующие элементы (эмпирическая формула)
    3. Определите молекулярную формулу
    4. Определите имеющиеся функциональные группы
    5. Составьте формулу молекулы с правильным строением и стереохимией

Выделение и очистка

Выделение и очистка неизвестного соединения — важный первый шаг к идентификации.Может проводиться химическими методами или физическими методами

    • разделение кислоты / основания
    • перекристаллизация (твердые вещества)
    • перегонка (жидкости)
    • хроматография (твердые вещества, жидкости, газы)

Элементный анализ

Количественный анализ на C, H и N в органическом соединении является обычным делом, и если гетероатомы, такие как галогены, S или P, отсутствуют, обычно предполагается, что кислород компенсирует разницу до 100%.

Пример: соединение дает следующий анализ: C = 54,55%, H = 9,09%. Какова его эмпирическая формула? Предположим, O = 100 (54,55 + 9,09) = 36,36%.

Молей C в 100 г 54,55 / 12,01 = 4,54

Молей H в 100 г 9,09 / 1,008 = 9,02

Молей O в 100 г 36,36 / 16,00 = 2,27

Это дает соотношение C: H: O 2: 4: 1, т. Е. Эмпирическую формулу C 2 H 4 O

Молекулярная формула

Чтобы определить молекулярную формулу соединения, требуется молекулярная масса этого соединения.Бензол (C 6 H 6 ) и ацетилен (C 2 H 2 ) оба имеют эмпирическую формулу CH, но разные молекулярные массы и молекулярные формулы.

Масс-спектрометрия используется для определения молекулярной массы органического соединения. Небольшой образец соединения испаряется при очень низком давлении и высокой температуре, и пар облучается пучком электронов высокой энергии (4000 6000 кДж моль -1 ).

Это вызывает выброс электронов из молекул в образце, оставляя их в виде положительно заряженных катионов: молекулярный ион или родительский ион .

M + e ® M +. + 2e

Молекулярные ионы (M +. ) могут распадаться на фрагментных ионов или дочерних ионов (m + ).

М +. М +. ® m + + нейтральный фрагмент

Пример:

Катионы ускоряются электрическим полем в магнитное поле, где они отклоняются. Ионы характеризуются отношением их массы ( m), к заряду ( z ) ( m / z ). Плата всегда = 1.

Масс-спектр соединения обычно показывает несколько сигналов, а пик на максимуме m / z ( молекулярный ион ) обычно соответствует массе всей молекулы.Сигналы с меньшим значением m / z представляют собой фрагментные ионы и могут предоставить некоторую структурную информацию.

Пример: Согласно прогнозам, в масс-спектре бутанона сигнал будет иметь следующие значения m / z :

м / з

Ион

72

CH 3 CH 2 COCH 3 +

Молекулярный ион или родительский ион

57

CH 3 CH 2 CO +

Фрагментные ионы

или дочерние ионы

43

CH 3 CO +

29

Канал 3 Канал 2 +

Изотопы

Каждый фрагмент, зарегистрированный в масс-спектре, регистрирует конкретные изотопы различных присутствующих элементов.Некоторые элементы имеют более одного изотопа с высоким естественным содержанием ( например, бром — 79 Br 49% и 81 Br 51%; хлор — 35 Cl 75% и 37 Cl 25%). В этих случаях любое органическое соединение, которое содержит, например, атом брома, будет отображаться в виде двух сигналов, разделенных двумя единицами m / z в масс-спектре. Один сигнал связан с ионами, которые содержат 79 Br, а другой — с ионами, которые содержат 81 Br.Относительные интенсивности этих двух сигналов будут примерно одинаковыми. Точно так же для любого органического соединения, содержащего атом хлора, масс-спектр будет содержать два сигнала, разделенных двумя единицами m / z , один для ионов, содержащих 35 Cl, и один для ионов, содержащих 37 Cl. . В этом случае относительные интенсивности двух сигналов будут примерно 3: 1, что отражает естественное содержание 35 Cl и 37 Cl.

Масс-спектр высокого разрешения

Во многих случаях невозможно определить молекулярную формулу соединения на основе m / z его родительского иона. Например, родительский ион при m / z 72 может быть связан с C 4 H 8 O или C 3 H 4 O 2 или C 3 H 8 N 2 . Если масс-спектр записан с чрезвычайно высокой точностью («высокое разрешение»), то масса родительского иона или любого фрагмента может быть записана с гораздо большей точностью, чем целочисленная точность.Поскольку масса атомов каждого элемента известна с высокой точностью, молекулы, имеющие одинаковую массу (когда она измеряется только с точностью до ближайшей целой единицы массы), обычно можно различить, когда масса измеряется с точностью до 4 знаков после запятой. Точные массы 12 C, 16 O, 14 N и 1 H равны 12,0000 (по определению), 15,9949, 14,0031 и 1,0078, так что ионы с формулами C 4 H 8 O + , C 3 H 4 O 2 + или C 3 H 8 N 2 + будет иметь массы 72.0573, 72.0210 и 72.0686, которые можно различить с помощью масс-спектроскопии высокого разрешения. Примечание: m / z для молекулярного иона (M + ) и молярная масса (M) одинаковы с точностью до 4 знаков после запятой, поскольку масса электрона (разница) настолько мала.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ

Абсорбционная спектроскопия

Органические соединения поглощают излучение в различных областях электромагнитного спектра.Энергия излучения пропорциональна его частоте

(E = hn), а частота и длина волны света связаны скоростью света (l n = c). Поглощение электромагнитного излучения может быть обнаружено и использовано для идентификации свойств молекулы, и это называется спектроскопией поглощения .

Ультрафиолетовая и видимая спектроскопия

Излучение в ультрафиолетовой (УФ) и видимой областях спектра имеет правильную энергию для возбуждения электронов с одной орбитали на орбиталь с более высокой энергией.Наиболее легко продвигаются электроны в сопряженных р-связях . Сопряженная молекула — это молекула, в которой есть чередование одинарных и множественных связей по крайней мере в части молекулы, например: ароматические соединения, 1,3-диены,

(, например, H 2 C = CH-CH = CH 2 ), 1,3-диины (, например, HCC-CCH) и a, b-ненасыщенные карбонильные соединения (, например, пропеналь, H 2 C = CH-CHO).

Органические соединения, содержащие множественные сопряженные связи, сильно поглощают ультрафиолетовое и видимое излучение.

Примеры:

Инфракрасная спектроскопия

Электромагнитное излучение в инфракрасной (ИК) области спектра имеет правильную энергию, чтобы заставить связи в молекуле растягиваться и изгибаться. Отдельные функциональные группы имеют характерное поглощение в ИК-области. Отсутствие поглощения в ИК-спектре соединения может быть важным. Например, если кислородсодержащее соединение не показывает поглощения в области C = O (1680-1750 см, -1 ) или в области OH (2500-3650 см, -1 ) ИК-спектра, соединение скорее всего будет эфир.

Облигации

Поглощение в ИК-диапазоне (см -1 )

Облигации

Поглощение в ИК-диапазоне (см -1 )

К-Н

2850-3200

К К

2100-2300

Н-Н

3200-3600

К №

~

2250

O-H (спирт)

3500-3650 (широкий)

С = С

~ 1600

O-H (COOH)

2500-3600 (очень широкий)

С = О

1680-1750 (сильный)

Область инфракрасного спектра ниже примерно 1500 см -1 называется областью отпечатка пальца .Многие поглощения в этой области являются результатом колебаний молекулы в целом, и никакие два соединения не имеют абсолютно одинакового поглощения в области отпечатков пальцев.

Итого

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР)

Ядра некоторых изотопов многих элементов (например, 1 H) поглощают электромагнитное излучение в радиочастотной (Rf) области спектра, когда они находятся в сильном магнитном поле.Измерение поглощения Rf-излучения ядрами в магнитном поле называется Спектроскопия ядерного магнитного резонанса .

Количество сигналов в спектре ЯМР соответствует количеству различных типов атомов водорода в молекуле. Например, метилацетат (CH 3 COOCH 3 ) имеет два различных водородных окружения; атомы водорода метильной группы, непосредственно присоединенной к атому кислорода, находятся в другом химическом окружении по сравнению с атомами водорода метильной группы, связанной с карбонильным атомом углерода.

Частотная ось спектра откалибрована по шкале (называемой шкалой d) в безразмерных единицах, называемых частями на миллион (ppm). Шкала d откалибрована относительно эталонного соединения, тетраметилсилана, (CH 3 ) 4 Si (сокращенно TMS), взятого как d = 0,00 ppm. Разность частот между сигналом, исходящим от образца, и сигналом TMS называется химическим сдвигом .

Химические сдвиги всех сигналов в спектре ЯМР измеряются в ppm (шкала d) от сигнала TMS. Сигналы ЯМР 1 H от атомов водорода в алкильных группах обычно находятся в диапазоне 0–2 м.д. от ТМС; атомы водорода, присоединенные к атомам углерода, соседним с карбонильными группами, обычно находятся в диапазоне 2-3 м.д. от TMS, а атомы водорода, присоединенные к ароматическим кольцам, находятся в области 7-8 м.д.

Примеры:

Атомы водорода в большинстве органических молекул вызывают сигналы в диапазоне от 0 до 10 ppm от TMS.Относительные интенсивности различных сигналов в спектре ЯМР 1Н пропорциональны количеству атомов водорода, которые вызывают сигнал. Например, спектр ЯМР 1 H для CH 3 -O-CH 2 -Cl будет показывать два сигнала с интенсивностями в соотношении 3: 2.

Сигналы в спектре ЯМР 1H часто демонстрируют тонкую структуру (т.е. более одного пика), которую называют расщеплением или множественностью . Картина расщепления сигнала ЯМР возникает из-за атомов водорода, прикрепленных к соседним атомам углерода.Если атом водорода имеет «n» эквивалентных атомов водорода на соседних атомах углерода, его ЯМР-резонанс будет проявляться как сигнал, который разделен на «n + 1» линий — это называется правило n + 1 .

число соседних атомов водорода ( n )

кратность сигнала (количество пиков)

наименование сигнала

0

1

2

3

4

1

2

3

4

5

Синглетный

Дублет

Триплет

Квартет

Квинтет

ЯМР-сигнал ядра водорода не расщепляется другими атомами водорода, такими же, как он сам.Сигнал ЯМР для этана (Ch4-Ch4) является синглетным без расщепления, потому что все ядра водорода одинаковы, и водород не расщепляется ни одним из других. Сигнал ядра водорода обычно только визуально расщепляется другими ядрами водорода, которые находятся на расстоянии не более чем на три связи от .

Например, в CH 3 CH 2 Br спектр ЯМР 1 H будет показывать два сигнала с интенсивностью 3: 2, около d 3 и d 1 ppm, с триплетным сигналом для группы Ch4 и квартетный сигнал для группы Ch3.Сигнал для группы Ch4 появляется в виде триплета, потому что на соседнем атоме углерода есть 2 атома водорода ( «n + 1» = 2 + 1 = 3). Квартетное расщепление группы Ch3 возникает из-за того, что на соседнем углероде находятся 3 атома водорода ( «n + 1» = 3 + 1 = 4).

Сигналы квартета обычно имеют относительную интенсивность линий 1: 3: 3: 1; тройки 1: 2: 1 и дублеты состоят из двух линий равной интенсивности.

Итого

Информация

Наблюдение

№сред H

Кол-во сигналов

Тип среды H

Положение сигнала

Кол-во H каждого типа

Размер сигнала

Номер соседнего H

Кратность сигнала

Используется также в медицине — магнитно-резонансная томография (МРТ).

Вопросы по спектроскопии

Вернуться к оглавлению

4.2: Физические свойства алканов

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Точки кипения
  2. Растворимость
    1. Растворимость в воде
    2. Растворимость в органических растворителях
  3. Присмотритесь: плотность газа и опасность пожара
  4. Присмотритесь: алкановая основа для определения свойств других соединений
  5. Составители и атрибуты

Цель обучения

  • Объяснение и предсказание физических свойств алканов, включая относительные п.о. и растворимость в смеси

Обзор

Алканы не очень реакционноспособны и обладают низкой биологической активностью; все алканы представляют собой неполярные соединения без цвета и запаха.Относительно слабые лондонские дисперсионные силы алканов приводят к образованию газообразных веществ для коротких углеродных цепей, летучих жидкостей с плотностями около 0,7 г / мл для углеродных цепей с умеренным содержанием углерода и твердых веществ для длинных углеродных цепей. Различия в физических состояниях возникают из-за прямой зависимости между размером и формой молекул и силой межмолекулярных сил (ММП).

Поскольку алканы обладают относительно предсказуемыми физическими свойствами и подвергаются относительно небольшому количеству химических реакций, кроме горения, они служат основой для сравнения свойств многих других семейств органических соединений.Давайте сначала рассмотрим их физические свойства.

Точки кипения

Таблица \ (\ PageIndex {1} \) описывает некоторые свойства некоторых из первых 10 алканов с прямой цепью. Поскольку молекулы алканов неполярны, они нерастворимы в воде, которая является полярным растворителем, но растворимы в неполярных и слабополярных растворителях. Следовательно, сами алканы обычно используются в качестве растворителей для органических веществ с низкой полярностью, таких как жиры, масла и воски. Почти все алканы имеют плотность менее 1.0 г / мл и поэтому менее плотны, чем вода (плотность H 2 O составляет 1,00 г / мл при 20 ° C). Эти свойства объясняют, почему масло и жир не смешиваются с водой, а скорее плавают на ее поверхности.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \) : Физические свойства некоторых алканов
Молекулярное название Формула Точка плавления (° C) Точка кипения (° C) Плотность (20 ° C) * Физическое состояние (при 20 ° C)
метан CH 4 –182 –164 0.668 г / л газ
этан С 2 В 6 –183 –89 1,265 г / л газ
пропан С 3 В 8 –190 –42 1,867 г / л газ
бутан С 4 В 10 –138 –1 2.493 г / л газ
пентан С 5 В 12 –130 36 0,626 г / мл жидкость
гексан С 6 В 14 –95 69 0,659 г / мл жидкость
октановое число С 8 В 18 –57 125 0.703 г / мл жидкость
декан С 10 В 22 –30 174 0,730 г мл жидкость
* Обратите внимание на изменение единиц измерения при переходе от газов (граммы на литр) к жидкостям (граммы на миллилитр). Плотность газа при давлении 1 атм.

Показаны точки кипения изомеров с «прямой цепью» и изомеров изоалканов, чтобы продемонстрировать, что разветвление уменьшает площадь поверхности, ослабляет IMF и снижает температуру кипения.

На следующих диаграммах суммированы физические состояния первых шести алканов. Первые четыре алкана являются газами при комнатной температуре, и твердые вещества не начинают появляться примерно до \ (C_ {17} H_ {36} \), но это неточно, потому что разные изомеры обычно имеют разные точки плавления и кипения. К тому времени, когда вы получите 17 атомов углерода в алкане, останется невероятное количество изомеров!

Циклоалканы имеют температуры кипения примерно на 20 К выше, чем соответствующие алканы с прямой цепью.

Между углеродом и водородом нет значительной разницы в электроотрицательности, следовательно, нет значительной полярности связи. Сами молекулы также имеют очень небольшую полярность. Полностью симметричная молекула, такая как метан, полностью неполярна, а это означает, что единственными притяжениями между одной молекулой и ее соседями будут дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса. Эти силы будут очень малы для такой молекулы, как метан, но будут увеличиваться по мере того, как молекулы становятся больше. Следовательно, температуры кипения алканов увеличиваются с увеличением размера молекулы.

Если у вас есть изомеры, чем более разветвлена ​​цепь, тем ниже температура кипения. Силы дисперсии Ван-дер-Ваальса меньше для более коротких молекул и действуют только на очень коротких расстояниях между одной молекулой и ее соседями. Коротким, толстым молекулам (с большим количеством разветвлений) сложнее лежать так близко друг к другу, как длинным и тонким молекулам.

Пример: температура кипения, зависящая от структуры

Например, точки кипения трех изомеров \ (C_5H_ {12} \) составляют:

  • пентан: 309.2 К
  • 2-метилбутан: 301,0 К
  • 2,2-диметилпропан: 282,6 К

Несколько более высокие температуры кипения циклоалканов, по-видимому, связаны с тем, что молекулы могут сближаться, поскольку кольцевая структура делает их более аккуратными и менее «изогнутыми»!

Растворимость

Алканы (как алканы, так и циклоалканы) практически не растворимы в воде, но растворяются в органических растворителях. Однако жидкие алканы являются хорошими растворителями для многих других неионных органических соединений.

Растворимость в воде

Когда молекулярное вещество растворяется в воде, должно происходить следующее:

  • разрушают межмолекулярные силы внутри вещества. В случае алканов это дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса.
  • разрушает межмолекулярные силы в воде, чтобы вещество могло поместиться между молекулами воды. В воде основным межмолекулярным притяжением являются водородные связи.

Для разрушения любого из этих притяжений требуется энергия, хотя количество энергии, необходимое для разрушения дисперсионных сил Ван-дер-Ваальса в чем-то вроде метана, относительно незначительно; это не относится к водородным связям в воде.

В качестве упрощения, вещество будет растворяться, если при создании новых связей между веществом и водой выделяется достаточно энергии, чтобы компенсировать то, что используется для разрушения первоначального притяжения. Единственное новое притяжение между алканом и молекулами воды — это силы Ван-дер-Ваальса. Эти силы не высвобождают достаточное количество энергии, чтобы компенсировать энергию, необходимую для разрыва водородных связей в воде; алкан не растворяется.

Энергетическое описание сольватации является чрезмерным упрощением, потому что энтропийные эффекты также важны, когда вещи растворяются.

Отсутствие растворимости в воде может привести к проблемам окружающей среды, когда нефть проливается в естественные водоемы, как показано ниже.

Разливы нефти. Нефть покрывает поверхность воды в Мексиканском заливе после того, как нефтяная вышка Deepwater Horizon затонула в результате взрыва. Утечка была на милю ниже поверхности, что затрудняло оценку размера разлива. Один литр масла может создать пятно размером 2,5 гектара (6,3 акра). Этот и аналогичные разливы служат напоминанием о том, что углеводороды и вода не смешиваются.Источник: Фото любезно предоставлено NASA Goddard / MODIS Rapid Response Team, http://www.nasa.gov/topics/earth/features/oilspill/oil-20100519a.html.

Растворимость в органических растворителях

В большинстве органических растворителей первичными силами притяжения между молекулами растворителя являются ван-дер-ваальсовые силы — либо дисперсионные силы, либо диполь-дипольные притяжения. Следовательно, когда алкан растворяется в органическом растворителе, силы Ван-дер-Ваальса нарушаются и заменяются новыми силами Ван-дер-Ваальса.Эти два процесса более или менее энергетически нейтрализуют друг друга; таким образом, нет барьера для растворимости.

Присматриваясь: плотность газа и опасность пожара

Таблица \ (\ PageIndex {1} \) указывает, что первые четыре члена алканового ряда являются газами при обычных температурах. Природный газ состоит в основном из метана, плотность которого составляет около 0,67 г / л. Плотность воздуха около 1,29 г / л. Поскольку природный газ менее плотен, чем воздух, он поднимается вверх. Когда утечка природного газа обнаружена и перекрыта в помещении, газ можно удалить, открыв верхнее окно.С другой стороны, баллонный газ может быть пропаном (плотность 1,88 г / л) или бутаном (смесь бутана и изобутана; плотность около 2,5 г / л). Оба намного тяжелее воздуха (плотность 1,2 г / л). Если баллонный газ попадает в здание, он собирается у пола. Это представляет гораздо более серьезную опасность пожара, чем утечка природного газа, потому что избавиться от более тяжелого газа из помещения труднее.

В таблице \ (\ PageIndex {1} \) также показаны точки кипения алканов с прямой цепью, возрастающие с увеличением молярной массы.Это общее правило справедливо для гомологов с прямой цепью всех семейств органических соединений. Более крупные молекулы имеют большую площадь поверхности и, следовательно, сильнее взаимодействуют; поэтому для их разделения требуется больше энергии. Для данной молярной массы точки кипения алканов относительно низкие, потому что эти неполярные молекулы обладают лишь слабыми дисперсионными силами, удерживающими их вместе в жидком состоянии.

Взгляд внимательнее: алкановая основа свойств других соединений

Понимание физических свойств алканов важно в связи с тем, что нефть и природный газ, а также многие производные из них продукты — бензин, газ в баллонах, растворители, пластмассы и др. — состоят в основном из алканов.Это понимание также важно, потому что оно является основой для описания свойств других семейств органических и биологических соединений. Например, большая часть структур липидов состоит из неполярных алкильных групп. Липиды включают пищевые жиры и жироподобные соединения, называемые фосфолипидами и сфинголипидами, которые служат структурными компонентами живых тканей. Эти соединения имеют как полярные, так и неполярные группы, что позволяет им ликвидировать разрыв между водорастворимой и водонерастворимой фазами.Эта характеристика важна для избирательной проницаемости клеточных мембран.

Трипальмитин (а), типичная молекула жира, имеет длинные углеводородные цепи, характерные для большинства липидов. Сравните эти цепи с гексадеканом (b), алканом с 16 атомами углерода.

Упражнение

  1. Не обращаясь к таблице, сделайте прогноз, у которого температура кипения выше — гексан или октан. Объяснять.

2. Если к 100 мл воды в химическом стакане добавить 25 мл гексана, чего из следующего вы ожидаете? Объяснять.

  1. Гексан растворяется в воде.
  2. Гексан не растворяется в воде и плавает сверху.
  3. Гексан не растворяется в воде и опускается на дно емкости.

3. Не обращаясь к таблице или другой справочной информации, спрогнозируйте, какой член каждой пары имеет более высокую точку кипения.

  1. пентан или бутан
  2. гептан или нонан

4. Для какого члена каждой пары гексан является хорошим растворителем?

  1. пентан или вода
  2. натрия хлорид или соевое масло
Ответ

1.октан из-за большей молярной массы

2. б; Гексан нерастворим в воде и менее плотен, чем вода, поэтому плавает на поверхности.

3. а) пентан

б) нонан

4. а) пентан

б) соевое масло

Авторы и авторство

токсичных веществ | Бесплатный полнотекстовый | Судьба хлорметанов в атмосферной среде: последствия для здоровья человека, образование и истощение озона, а также воздействие на глобальное потепление

В тропосфере озон (O 3 ) образуется под воздействием солнечного излучения в присутствии оксидов азота (NOx) и ЛОС .Механизм образования озона инициируется реакциями HO · с молекулами ЛОС. Впоследствии фотохимическая реакция катализируется NO x . Что еще более важно, тропосферный озон (или приземный озон) признан одной из наиболее серьезных экологических угроз для качества воздуха в регионе, поскольку он опасен для здоровья человека, а также может нанести ущерб растительности и различным материалам. В связи с этим более короткоживущие ЛОС, включая алканы, алкены и кислородсодержащие ЛОС, станут основными предшественниками образования озона в городской и региональной атмосфере.Чтобы сравнить относительные потенциалы образования озона органических соединений, в литературе сообщалось о фотохимических потенциалах образования озона (POCP) для многих ЛОС [5,31,38,39,40]. POCP обычно представляется как относительное значение, в котором количество озона, произведенного из определенных ЛОС, делится на количество озона, произведенного из столь же большого выброса этена (C 2 H 4 ). Обычно значение POCP органического соединения сравнивают со значением POPC этана, значение POPC которого равно 100.Согласно определению, вычисленные значения POCP являются относительными и основанными на сценариях значениями. Упрощенная процедура была разработана для оценки POCP на основе молекулярных свойств целевого соединения (т. Е. Молекулярной массы, числа атомов углерода, числа связей CC и CH, а также коэффициента скорости реакции с радикалами OH при 1 атм и 298 К. ). Значения POCP хлорметанов приведены в таблице 5 [31]. Очевидно, что хлорметаны имеют относительно низкие значения POCP, которые находятся между 0 для CFC и 12.3, для этана. Присутствие водорода в хлорметанах может способствовать фотохимическому образованию озона, но они не оказывают значительного воздействия на образование тропосферного озона, что освобождает их от правил качества воздуха для ненасыщенных ЛОС и кислородсодержащих ЛОС. Как описано выше, высвободившиеся хлорметаны могут существовать в атмосфере из-за их летучести, низкой растворимости в воде и более высокой плотности пара. Подобно типичным ЛОС, метилхлорид (CH 3 Cl) и метиленхлорид (CH 2 Cl 2 ) склонны реагировать с HO · с превращением их в карбонильные соединения, такие как диоксид углерода. (CO 2 ), CO и фосген (COCl 2 ).Считается, что эти карбонильные продукты в первую очередь собираются в облака с последующим гидролизом [41,42,43]. При гидролизе образуется HF и кислоты (например, муравьиная кислота), которые поглощаются океанами, облаками и дождевой водой, снижая их pH.

Свойства растворителей, используемых в органической химии

Свойства растворителей, используемых в органической химии

Свойства растворителей, используемых в органической химии *

19.08.20 г. компиляция точек кипения, плавления, плотности и показателей преломления на 1000 органических соединений загружено в http: // murov.info / orgcmpds.htm. Также обратите внимание что 30.03.20 была загружена таблица с большей частью приведенных ниже данных, сортируемые столбцы (щелкните заголовок столбца). http://murov.info/orgsolvsort.htm . Однако ссылки под таблицами на этом сайте не включены. на сайте сортируемой таблицы.

Значения в таблице ниже, если не указано иное, были извлечены из онлайн-компиляций и сборников в твердом переплете. Значения относительной полярности, силы элюента, порога пределы и давление пара были взяты из: Christian Reichardt, Растворители и эффекты растворителей в органической химии, Издательство Wiley-VCH, 3-е изд., 2003, и сайт chemidplus. Для спектров Растворители и другие сайты со свойствами органических соединений переходите на внизу таблиц растворителей. Для органической химии Лабораторное руководство с экспериментами и упражнениями см .: http://murov.info/orglab.htm . Справочник по органической химии см .: http://murov.info/orgchemres.htm
* (Примечание: название этого сайта было изменено с оригинала l Свойства органических растворителей к настоящему названию, потому что «НАС Бюро по патентам и товарным знакам ссылалось на документ, чтобы утверждать, что вода — органический растворитель.»).
Для тех из вас, кто проводит или организует семинары, ссылки на многие предварительные презентации Powerpoint, упражнения и задачи, которые могут использоваться, пока аудитория ожидает начала семинара, доступна по адресу:
http://murov.info/PPTPreshows.htm .

Пожалуйста, сообщайте о любых ошибках по адресу [email protected].
Для дополнительные сайты по химии, науке и другие веб-сайты, пожалуйста, посетите http://murov.info .
Для недавно размещенных сайтов, пожалуйста, посетите: http: // murov.info / orgchemres.htm , http://murov.info/aufbaupt.htm, http://murov.info/timelines.htm, http://murov.info/organicmilestones.htm, Фотофизический свойства органических соединений — http://murov.info/photophys.htm
.


Приведенные ниже таблицы были опубликованы (23.10.98), отредактированы (28.07.09) и в последний раз изменены (19.08.20) Стивом Муровым, почетным профессором Химия, колледж Модесто.

Таблица 1 в алфавитном порядке
Таблица 2 в порядке возрастания полярности
Спектры ссылки
Химическая промышленность Ссылки на объекты недвижимости (и прочее)

ТАБЛИЦА 1

Растворитель формула точка кипения ( o C) плавка точка ( o C) плотность
(г / мл)
растворимость в H 2 O 1 (г / 100г) относительный
полярность 2
элюант прочность 3 порог пределы 4 (ppm) пар
давление
20 o C (гПа)
диполь
момент
(D)
диэлектрик
постоянная
вязкость
10 -3 Па с
уксусная кислота C 2 H 4 O 2 118 16.6 1.049 M 0,648> 1 10 15,3 1,68 6,2 1,12
ацетон С 3 В 6 О 56,2 -94,3 0,786 M 0,355 0,56 500 240 2.85 21 0,30
ацетонитрил C 2 H 3 N 81,6 -46 0,786 M 0,460 0,65 20 97 3,5 37,5 0,34
ацетилацетон С 5 H 8 O 2 140.4 -23 0,975 16 0,571 3 3,0 23 0,6
2-аминоэтанол C 2 H 7 НЕТ 170,9 10,5 1,018 M 0,651 3 0.53 2,3 — 2,6 37,7 20,8
анилин C 6 H 7 N 184,4 -6,0 1,022 3,4 0,420 2 0,4 1,6 6,8 3,8
анизол С 7 В 8 О 153.7 -37,5 0,996 0,10 0,198 3,5 * 1,4 4,3 0,98
бензол С 6 В 6 80,1 5,5 0,879 0,18 0,111 0,32 0.5 101 0 2,3 0.60
бензонитрил C 7 H 5 N 205 -13 0,996 0,2 0,333 10 12 4,1 26 1,27
бензиловый спирт С 7 В 8 О 205.4 -15,3 1.042 3,5 0.608 0,094 * 1,7 13 5,47
1-бутанол С 4 В 10 О 117,6 -89,5 0,81 7,7 0,586 20 6.3 1,7 17,5 2,59
2-бутанол С 4 В 10 О 99,5 -114,7 0,808 18,1 0,506 100 18,3 * 1,7 17,3 3,1
i -бутанол С 4 В 10 О 107.9 -108,2 0,803 8,5 0,552 10,5 * 1,8 17,9 6,68
2-бутанон С 4 В 8 О 79,6 -86,3 0,805 25,6 0,327 0,51 200 105 2.8 18,6 0,41
т -бутиловый спирт С 4 В 10 О 82,2 25,5 0,786 M 0,389 100 41 1,7 12,4 3,35
карбон дисульфид CS 2 46.3 -111,6 1,263 0,2 0,065 0,15 10 400 0 2,6 0,36
четыреххлористый углерод CCl 4 76,7 -22,4 1,594 0,08 0,052 0,18 5 120 0 2.3 0,90
хлорбензол C 6 H 5 Класс 132 -45,6 1,106 0,05 0,188 0,30 10 12 1,54 5,7 0,75
хлороформ CHCl 3 61.2 -63,5 1.498 0,8 0,259 10 210 1,0 4,8 0,54
циклогексан С 6 В 12 80,7 6,6 0,779 0,005 0,006 0,04 100 104 0 2 0.89
циклогексанол С 6 В 12 О 161,1 25,2 0,962 4,2 0,509 50 1,2 1,9 15
циклогексанон С 6 В 10 О 155.6 -16,4 0,948 2,3 0,281 25 5 2,9 15 2,00
ди-н-бутилфталат С 16 В 22 О 4 340-35 1.049 0,0011 0,272 16.6
1,1-дихлорэтан C 2 H 4 Класс 2 57,3 -97,0 1,176 0,5 0,269 100 240 1,8 10 0,84
1,2-дихлорэтан C 2 H 4 Класс 2 83.5 -35,4 1,235 0,87 0,327 79 * 1,8 10,4 0,78
диэтиламин C 4 H 11 N 56,3-48 0,706 M 0,145 0,63 5 260 1.2 3,8 0,32
диэтиленгликоль C 4 H 10 O 3 245 -10 1,118 M 0,713 0,027 2,3 31,8 30,2
диглим С 6 В 14 О 3 162-64 0.945 M 0,244 1,9 7,23 1,88
диметоксиэтан (глим) C 4 H 10 O 2 85 -58 0,868 M 0,231 1.7 7,3 1,1
N, N-диметиланилин C 8 H 11 N 194,2 2,4 0,956 0,14 0,179 1,40
диметилформамид (ДМФ) C 3 H 7 НЕТ 153-61 0.944 M 0,386 10 3,5 3,8 37 0,80
диметилфталат С 10 В 10 О 4 283,8 1 1,190 0,43 0,309
диметилсульфоксид (ДМСО) C 2 H 6 OS 189 18.4 1,092 M 0,444 0,75 0,61 * 3,9 46,7 2,00
диоксан С 4 H 8 O 2 101,1 11,8 1,033 M 0,164 0,56 20 41 0.4 2 1,18
этанол С 2 В 6 О 78,5 -114,1 0,789 M 0,654 0,88 100 59 1,7 24 1.08
эфир С 4 В 10 О 34.6 -116,3 0,713 7,5 0,117 0,38 400 587 1,25 4,3 0,22
этилацетат С 4 H 8 O 2 77 -83,6 0,894 8,7 0,228 0.58 400 97 1,78 6,0 0,43
этил ацетоацетат C 6 H 10 O 3 180,4-80 1,028 2,9 0,577 0,78 *
этилбензоат C 9 H 10 O 2 213 -34.6 1,047 0,07 0,228 2,0 6,0
этиленгликоль С 2 H 6 O 2 197 -13 1,115 M 0,790 1,11 0.092 * 2,3 37,7 16,1
глицерин С 3 H 8 O 3 290 17,8 1,261 M 0,812 2,7 42,5934
гептан С 7 В 16 98 -90.6 0,684 0,0003 0,012 400 48 0 1,9 0,39
1-гептанол С 7 В 16 О 176,4 -35 0,819 0,17 0,549 1.7 12 6,0
гексан С 6 В 14 69-95 0,655 0,0014 0,009 0,01 50 160 0 1,9 0,29
1-гексанол С 6 В 14 О 158 -46.7 0,814 0,59 0,559 0,22 * 1,60 12,5 0,59
метанол CH 4 O 64,6-98 0,791 M 0,762 0,95 200 128 1.6 33 0,54
метил ацетат C 3 H 6 O 2 56,9 -98,1 0,933 24,4 0,253 200 220 1,7 6,68 0,36
метил t- бутиловый эфир (МТБЭ) С 5 В 12 О 55.2 -109 0,741 4,8 0,124 0,20 250 * 1,4 2,6 0,36
хлористый метилен CH 2 Класс 2 39,8 -96,7 1,326 1,32 0,309 0,42 50 475 1.6 9,0 0,42
1-октанол С 8 В 18 О 194,4-15 0,827 0,096 0,537 1,7 10,3 7,4
пентан С 5 В 12 36.1 -129,7 0,626 0,004 0,009 0,00 600 573 0 1,84 0,23
1-пентанол С 5 В 12 О 138,0 -78,2 0,814 2,2 0,568 2.2 * 1,7 14 3,5
2-пентанол С 5 В 12 О 119,0 -50 0,810 4,5 0,488 6,1 * 1,7 13,7 3,5
3-пентанол С 5 В 12 О 115.3 -8 0,821 5,1 0,463 8,8 * 1,7 13,3
2-пентанон С 5 В 10 О 102,3 -76,9 0,809 4,3 0,321 35.4 * 2,7 15,4 0,50
3-пентанон С 5 В 12 О 101,7 -39,8 0,814 3,4 0,265 200 37,7 * 2,8 17,0 0,44
1-пропанол С 3 H 8 O 97 -126 0.803 M 0,617 0,82 21 * 1,68 22 1,95
2-пропанол С 3 H 8 O 82,4 -88,5 0,785 M 0,546 0,82 400 44 1.66 19 2,07
пиридин C 5 H 5 N 115,5-42 0,982 M 0,302 0,71 5 20 2,2 13 0,88
тетрагидрофуран (ТГФ) С 4 В 8 О 66 -108.4 0,886 30 или M 5 0,207 0,57 200 200 1,63 7,5 0,46
толуол С 7 В 8 110,6 -93 0,867 0,05 0,099 0,29 50 29 0.36 2,4 0,55
вода H 2 O 100,00 0,00 0,998 M 1.000 >> 1 17,5 1,85 80,1 0,89
вода тяжелая D 2 O 101.3 4 1,107 M 0,991 15 1,84 78,3 1,10
p -ксилол С 8 В 10 138,3 13,3 0,861 0,02 0,074 0,26 100 15 0 2.27 0,65

1 M = смешиваемый.
2 Значения для относительная полярность нормирована на основе измерений сдвигов растворителя спектры поглощения и составили
извлечено из Christian Reichardt, Растворители и эффекты растворителей в Organic Chemistry , Wiley-VCH Publishers, 3-е изд., 2003.
3 Snyder’s эмпирический параметр прочности элюента для оксида алюминия. Извлечено из Райхардта, стр. 495.
4 Пороговые значения для воздействия. Извлеченный из Райхард, страницы 501-502.
5 https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/tetrahydrofuran#section=Solubility
* 25 o C

ТАБЛИЦА 2

Растворитель формула точка кипения ( o C) плавка точка
( o C)
плотность
(г / мл)
растворимость
в H 2 O 1 (г / 100г)
относительная
полярность 2
элюант прочность 3 порог пределы 4 (ppm) давление пара 20 o C (гПа) диполь
момент
(D)
диэлектрик
постоянная
вязкость
10 -3 Па с
циклогексан С 6 В 12 80.7 6,6 0,779 0,005 0,006 0,04 100 104 0 2 0,89
пентан С 5 В 12 36,1 -129,7 0,626 0,0039 0,009 0,00 600 573 0 1.84 0,23
гексан С 6 В 14 69-95 0,655 0,0014 0,009 0,01 50 160 0 1,9 0,29
гептан С 7 В 16 98 -90.6 0,684 0,0003 0,012 400 48 0 1,9 0,39
четыреххлористый углерод CCl 4 76,7 -22,4 1,594 0,08 0,052 0,18 5 120 0 2.3 0,90
углеродистый дисульфид CS 2 46,3 -111,6 1,263 0,2 0,065 0,15 10 400 0 2,6 0,36
p -ксилол С 8 В 10 138.3 13,3 0,861 0,02 0,074 0,26 100 15 0 2,27 0,65
толуол С 7 В 8 110,6 -93 0,867 0,05 0,099 0,24 50 29 0.36 2,4 0,55
бензол С 6 В 6 80,1 5,5 0,879 0,18 0,111 0,32 0,5 101 0 2,3 0.60
эфир С 4 В 10 О 34.6 -116,3 0,713 7,5 0,117 0,38 400 587 1,25 4,3 0,22
метил t- бутиловый эфир (МТБЭ) С 5 В 12 О 55,2 -109 0,741 4,8 0,124 0.20 250 * 1,4 2,6 0,36
диэтиламин C 4 H 11 N 56,3-48 0,706 M 0,145 0,63 5 260 1,2 3,8 0,32
диоксан С 4 H 8 O 2 101.1 11,8 1,033 M 0,164 0,56 20 41 0,4 2 1,18
N, N-диметиланилин C 8 H 11 N 194,2 2,4 0,956 0,14 0,179 1.40
хлорбензол C 6 H 5 Класс 132 -45,6 1,106 0,05 0,188 0,30 10 12 1,54 5,7 0,75
анизол С 7 В 8 О 153,7 -37,5 0.996 0,10 0,198 3,5 * 1,4 4,3 0,98
тетрагидрофуран (ТГФ) С 4 В 8 О 66 -108,4 0,886 30 или M 5 0,207 0,57 200 200 1.63 7,5 0,46
этилацетат С 4 H 8 O 2 77 -83,6 0,894 8,7 0,228 0,57 400 97 1,78 6,0 0,43
этилбензоат C 9 H 10 O 2 213 -34.6 1,047 0,07 0,228 2,0 6,0
диметоксиэтан (глим) C 4 H 10 O 2 85 -58 0,868 M 0,231 1.7 7,3 1,1
диглим С 6 В 14 О 3 162-64 0,945 M 0,244 1,9 7,23 1,88
метил ацетат C 3 H 6 O 2 56.9 -98,1 0,933 24,4 0,253 200 220 1,7 6,68 0,36
хлороформ CHCl 3 61,2 -63,5 1.498 0,8 0,259 0,40 10 210 1.0 4,8 0,54
3-пентанон С 5 В 12 О 101,7 -39,8 0,814 3,4 0,265 200 37,7 * 2,8 17,0 0,44
1,1-дихлорэтан C 2 H 4 Класс 2 57.3 -97,0 1,176 0,5 0,269 100 240 1,8 10 0,84
ди-н-бутилфталат С 16 В 22 О 4 340-35 1.049 0,0011 0,272 16.6
циклогексанон С 6 В 10 О 155,6 -16,4 0,948 2,3 0,281 25 5 2,9 15 2,00
пиридин C 5 H 5 N 115,5-42 0.982 M 0,302 0,71 5 20 2,2 13 0,88
диметилфталат С 10 В 10 О 4 283,8 1 1,190 0,43 0,309
метиленхлорид CH 2 Класс 2 39.8 -96,7 1,326 1,32 0,309 0,42 50 475 1,6 9,0 0,42
2-пентанон С 5 В 10 О 102,3 -76,9 0,809 4,3 0,321 35.4 * 2,7 15,4 0,50
2-бутанон С 4 В 8 О 79,6 -86,3 0,805 25,6 0,327 0,51 200 105 2,8 18,6 0,41
1,2-дихлорэтан C 2 H 4 Класс 2 83.5 -35,4 1,235 0,87 0,327 79 * 1,8 10,4 0,78
бензонитрил C 7 H 5 N 205 -13 0,996 0,2 0,333 10 12 4.1 26 1,27
ацетон С 3 H 6 O 56,2 -94,3 0,786 M 0,355 0,56 500 240 2,85 21 0,30
диметилформамид (ДМФ) C 3 H 7 НЕТ 153-61 0.944 M 0,386 10 3,5 3,8 37 0,80
т -бутиловый спирт С 4 В 10 О 82,2 25,5 0,786 M 0,389 100 41 1.7 12,4 3,35
анилин C 6 H 7 N 184,4 -6,0 1,022 3,4 0,420 2 0,4 1,6 6,8 3,8
диметилсульфоксид (ДМСО) C 2 H 6 OS 189 18.4 1,092 M 0,444 0,75 0,61 * 3,9 46,7 2,00
ацетонитрил C 2 H 3 N 81,6 -46 0,786 M 0,460 0,65 20 97 3.5 37,5 0,34
3-пентанол С 5 В 12 О 115,3 -8 0,821 5,1 0,463 8,8 * 1,7 13,3
2-пентанол С 5 В 12 О 119.0-50 0,810 4,5 0,488 6,1 * 1,7 13,7 3,5
2-бутанол С 4 В 10 О 99,5 -114,7 0,808 18,1 0,506 100 18.3 * 1,7 17,3 3,1
циклогексанол С 6 В 12 О 161,1 25,2 0,962 4,2 0,509 50 1,2 1,9 15
1-октанол С 8 В 18 О 194.4-15 0,827 0,096 0,537 1,7 10,3 7,4
2-пропанол С 3 H 8 O 82,4 -88,5 0,785 M 0,546 0,82 400 44 1.66 19 2,07
1-гептанол С 7 В 16 О 176,4-35 0,819 0,17 0,549 1,7 12 6,0
i -бутанол С 4 В 10 О 107.9 -108,2 0,803 8,5 0,552 1,8 17,9 6,68
1-гексанол С 6 В 14 О 158 -46,7 0,814 0,59 0,559 0.22 * 1,6 12,5 4,6
1-пентанол С 5 В 12 О 138,0 -78,2 0,814 2,2 0,568 2,2 * 1,7 14 3,5
ацетилацетон С 5 H 8 O 2 140.4 -23 0,975 16 0,571 3 3,0 23 0,6
этил ацетоацетат C 6 H 10 O 3 180,4-80 1,028 2,9 0,577 0.78 *
1-бутанол С 4 В 10 О 117,6 -89,5 0,81 7,7 0,586 20 6,3 1,7 17,5 2,59
бензиловый спирт С 7 В 8 О 205.4 -15,3 1.042 3,5 0.608 0,094 * 1,7 13 5,47
1-пропанол С 3 H 8 O 97 -126 0,803 M 0,617 0,82 21 * 1.68 22 1,95
уксусная кислота C 2 H 4 O 2 118 16,6 1.049 M 0,648> 1 10 15,3 1,68 6,2 1,12
2-аминоэтанол C 2 H 7 НЕТ 170.9 10,5 1,018 M 0,651 3 0,53 2,3 — 2,6 37,7 20,8
этанол С 2 В 6 О 78,5 -114,1 0,789 M 0,654 0,88 1000 59 1.7 24 1.08
диэтиленгликоль C 4 H 10 O 3 245 -10 1,118 M 0,713 0,027 2,3 31,8 30,2
метанол CH 4 O 64.6-98 0,791 M 0,762 0,95 200 128 1,6 33 0,54
этиленгликоль С 2 H 6 O 2 197 -13 1,115 M 0,790 1,11 2.3 37,7 16,1
глицерин С 3 H 8 O 3 290 17,8 1,261 M 0,812 2,7 42,5934
вода тяжелая D 2 O 101.3 4 1,107 M 0,991 15 1,84 78,3 1,10
вода H 2 O 100,00 0,00 0,998 M 1.000 >> 1 17,5 1.85 80,1 0,89

A. Элементы — Периодические таблицы — WebElements — http://www.webelements.com/
http://murov.info/aufbaupt.htm http://murov.info/periodictables.htm
http://murov.info/pertabtrends.htm http://murov.info/pertabtrends.pptx
Каталог Периодической таблицы s — https://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?Button=All
http: // murov.info / periodictables.htm
Периодическая таблица с историей элементов — http://elements.vanderkrogt.net/
Хронология развития периодическая таблица — http://murov.info/timelines.htm
История элементов и таблица Менделеева — http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/
Свойства элементов — http://www.knowledgedoor.com/

Б. Соединения — Свойства
1. Таблица
Муров — http: // murov.info / orgcmpds.htm
WolframAlpha — http://www.wolframalpha.com/
Химическая книга — http://www.chemicalbook.com/
Chemidplus — https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/chemidlite.jsp
Stenutz — http://www.stenutz.eu/chem/search.php
ChemBK — https://www.chembk.com/en
Knovel Critical Tables (при использовании Explorer, это должна быть последняя версия)
(21824 соединения в сортируемых таблицах) — требуется вход в систему — первоначальная регистрация или логин: https: // app.knovel.com/web/register.v

,
уже зарегистрирован логин:

https://app.knovel.com/web/login.v ,
щелкните или скопируйте и вставьте: https://app.knovel.com/web/view/itable/show.v/rcid:kpKCTE000X/cid:kt002VLXT1/viewerType:itble/
Чтобы отфильтровать список, щелкните треугольник следуя желаемому параметру, выберите фильтр, а затем введите пределы желаемый параметр (<,> или =) и нажмите Enter.
(7274 соединения в сортируемых таблицах) — https: // app.knovel.com/web/view/itable/show.v/rcid:kpKS000009/cid:kt00395F16/viewerType:itble/
ХимСинтез — https://www.chemsynthesis.com/
Кэй и Лаби — органические — https://web.archive.org/web/2011/http: //www.kayelaby.npl.co.uk/chemistry/3_3/3_3.html
неорганический — https://web.archive.org/web/201

165701/http://www.kayelaby.npl.co.uk/chemistry/3_2/3_2.html
Chemland 21 — http: // www.Chemicalland21.com/listaz01.htm
Chemblink http://www.chemblink.com/
ChemSRC — https://www.chemsrc.com/en/
LookChem — http://www.lookchem.com/
Метаболом человека База данных — http://www.hmdb.ca/
EPA — https://chemview.epa.gov/chemview
https://www.epa.gov/saferchoice
MolBase — http://www.molbase.com/
PubChem — https: // pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
Оша — https://www.osha.gov/chemicaldata/
Шрайнер, et.al, Систематическая идентификация органических соединений , руководство для идентификация органических соединений, особенно с использованием производных,
включает таблицы общих органических соединений с температурами плавления или кипения и точки плавления производных в таблицах на обороте .
https://celqusb.files.wordpress.com/2018/04/kupdf-com_systematic-identification-of-organic-compounds-wiley-shrinerhermannmorrillcurtinfuson.pdf

2. Табулирование + Паспорт безопасности материалов
Acros, Фишер — https://www.fishersci.com/us/en/brands/I9C8LQ1I/acros-organics.html
Alpha Chemical — https://www.alfa.com/en/chemicals/
ChemExper Chem. Каталог — http://www.chemexper.com/
Chemidplus — https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/chemidlite.jsp
Chemindex — http://ccinfoweb.ccohs.ca/chemindex/search.html
Chemspider — http://www.chemspider.com/
http://www.chemspider.com/SimpleSearch.aspx
EMD Chemicals — http://www.emdmillipore.com/US/en/documents/Z.qb.qB.tecAAAFDDJUsznLq,nav
TCI Америка — http://www.tcichemicals.com/en/us/support-download/brochure/catalog.html
Википедия — https: // ru.wikipedia.org/wiki/Dictionary_of_chemical_formulas
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_inorganic_compounds
Химическая книга — http://www.chemicalbook.com/

3. Паспорт безопасности данных или паспорт безопасности
Aldrich, Sigma, — https://www.sigmaaldrich.com/united-states.html
Решения MSDS — http://www.msds.com/
Vermont Safety Information Resources, Inc.- http://hazard.com/msds/
MSDSprovider — http://www.msdsprovider.com/
MSDS онлайн — https://www.msdsonline.com/
MSDS digital — https://www.msdsdigital.com/msds-database
Фишер — https://www.fishersci.com/us/en/catalog/search/sdshome.html
EHSO — http://ehso.com/msds-sds.php

C. Поиск соединений из Недвижимость
Олдрич — http: // www.sigmaaldrich.com/catalog/search/substructure/OldSubstructureSearchPage
принимает — формула, структура, молекулярная масса, т.пл., п.н., плотность
Каталог ChemExper Chem — http://www.chemexper.com/advanced_search.shtml
принимает — формула, структура, молекулярная масса, bp, mp, показатель преломления, плотность, ir, нмр
База данных ChemNet http://poc.chemnetbase.com/faces/chemical/ChemicalSearch.xhtml
принимает формулу, точку плавления, точку кипения
Химспайдер — http: // www.chemspider.com/FullSearch.aspx
принимает — формула, молекулярная масса
Точка плавления и поиск молекулярной массы: https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/
принимает — формула, тп, bp
Муров — http://murov.info/orgcmpds.htm
поиск по молекулярной массе, п.о., т. пл., плотности, показателю преломления
База данных по органической химии — http://www.colby.edu/chemistry/cmp/cmp.html
принимает — формула, молекулярная масса, т.пл., п.о., плотность, показатель преломления, ir, мс
Сайт NIMC — http: // sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi?lang=rus
принимает — формула, молекулярная масса, ir, nmr, ms
Полимеры — http://www.matweb.com/search/PropertySearch.aspx
Knovel Critical Tables (при использовании Explorer это должна быть последняя версия)
( 21824 соединений в сортируемых таблицах) — требуется вход в систему — первоначальная регистрация или логин: https://app.knovel.com/web/register.v

,
уже зарегистрирован логин:

https: // app.knovel.com/web/login.v ,
щелкните или скопируйте и вставьте: https://app.knovel.com/web/view/itable/show.v/rcid:kpKCTE000X/cid:kt002VLXT1/viewerType:itble/
Чтобы отфильтровать список, щелкните треугольник следуя желаемому параметру, выберите фильтр, а затем введите пределы желаемый параметр (<,> или =) и нажмите Enter.
(7274 соединения в сортируемых таблицах) — https://app.knovel.com/web/view/itable/show.v/rcid:kpKS000009/cid:kt00395F16/viewerType:itble/

Д.Свойства растворителя
http://murov.info/orgsolvents.htm http://murov.info/orgsolvsort.htm
https://www.organicdivision.org/ama/orig/organic_solvents.html
http://www.stenutz.eu/chem/
http://www.wiredchemist.com/chemistry/data/physical_character_solvents.html
https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/OrgPage/solvent.htm
https://www.sigmaaldrich.com/chemistry/stockroom-reagents/learning-center/technical-library/solvent-properties.HTML
https://en.wikipedia.org/wiki/Solvent
https://www.ch.ic.ac.uk/williams/Solvent%20properties.pdf
Knovel Critical Tables (при использовании Explorer должна быть последняя версия)
( 21824 соединений в сортируемых таблицах) — требуется вход в систему — первоначальная регистрация или логин: https://app.knovel.com/web/register.v

,
уже зарегистрирован логин:

https://app.knovel.com/web/login.v ,
щелкните или скопируйте и вставьте: https://app.knovel.com/web/view/itable/show.v/rcid:kpKCTE000X/cid:kt002VLY34/viewerType:itble/
Чтобы отфильтровать список, щелкните треугольник следуя желаемому параметру, выберите фильтр, а затем введите пределы желаемый параметр (<,> или =) и нажмите Enter.
ChemSynthesis — https://www.chemsynthesis.com/
нмр дейтерированных растворители
http: // www.wiredchemist.com/chemistry/data/common_nmr_solvents.html
http://www2.chem.umd.edu/nmr/reference/isotope_solvent.pdf

E. Журналы химического образования
J . Chem. Эд. — http://pubs.acs.org/journal/jceda8
http://pubs.acs.org/loi/jceda8
Химическое образование — http://www.rsc.org/eic/
http: // www.rsc.org/eic/e-magazine
Chem13 Новости — https://uwaterloo.ca/chem13-news-magazine/

F. Справочник по химии — https://organicchemistrydata.org/
http://murov.info/webercises.htm

G. Справочник по органической химии — http://murov.info/orgchemres.htm

H. Реакционная карта органической химии — http://murov.info/Reaction-Map.htm
Упражнение на основании вышеизложенного — http://murov.info/orgchemrxnexe.htm

I. Поиск литературы —
http://www.researchgate.net/

J. Spectra

1. ИК — жидкость или раствор
, сайт NIMC — http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi
Сайт NIST — http://webbook.nist.gov/chemistry/
PSLC — http://pslc.uwsp.edu/
Олдрич, Сигма — https://www.sigmaaldrich.com/united-states.html
Газмет — https: // www.gasmet.com/de/products/tools/spectrum-library/

2. ИК — газовая фаза
NIST — http://webbook.nist.gov/chemistry/
Газмет — https://www.gasmet.com/de/products/tools/spectrum-library/

3 .. HNMR — Экспериментальная площадка
NIMC — http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi?lang=rus
PSLC — http://pslc.uwsp.edu/
Олдрич, Сигма — https: // www.sigmaaldrich.com/united-states.html

Растворители — http://www2.chem.umd.edu/nmr/reference/isotope_solvent.pdf
Дейтерированные растворители — http://www.wiredchemist.com/chemistry/data/common_nmr_solvents.html
биоорганика — http://mmcd.nmrfam.wisc.edu/mmcdbrowse.html

4. HNMR — Calculated
ChemExper Chem Directory — http://www.chemexper.com/
nmrdb — http: // www.nmrdb.org/

5. 13 CNMR — Экспериментальный сайт
NIMC — http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi?lang=rus
PSLC — http://pslc.uwsp.edu/

6. Масса
Сайт NIMC — http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi?lang=eng
PSLC — http://pslc.uwsp.edu/

Pherobase — http: // www.pherobase.com/database/compound/compounds-index.php
метаболиты человека — http://www.hmdb.ca/

7. UV-Vis
Сайт NIST — http://webbook.nist.gov/chemistry/
OMLC — http://omlc.org/spectra/PhotochemCAD/html/ alpha.html

8. Библиография — http://library.buffalo.edu/libraries/asl/guides/spectra.html

9. Спектры полимеров — http://pslc.uwsp.edu/

.

10. Фотофизические свойства органических соединений — http: // murov.info / photophys.htm

11. Комиссия на базе спектральной базы данных KnowItAll — https://sciencesolutions.wiley.com/knowitall-u/

K. Разное

1. Свойства индикатора кислотной основы
https://www.compoundchem.com/2014/04/04/the-colours-chemistry-of-ph-indicators/
https://en.wikipedia.org/wiki/PH_indicator
https://www.sciencecompany.com/ph_indicator_ranges.aspx
https: // www.thinkco.com/edible-ph-indicators-color-chart-603655
https://www.techknow.org.uk/wiki/index.php?title=PH
http://foundoutaboutchemistry.blogspot.com/2016/05/acid-base-indicator-charts.html

Другие сайты этого автора доступны по адресу: http://murov.info/

Веб-сайты по органической химии этого автора включают:

Основные этапы развития органической химии: http://murov.info/organicmilestones.htm

Справочник по органической химии: http: // murov.info / orgchemres.htm

Текст онлайн-органической лаборатории: http://murov.info/orglab/orglab.htm

Упражнения по органической химии (также включены в текст органической лаборатории): http://murov.info/orglab/exercises.htm

Для увеличения изображения и ключей для Карта реакций органической химии , пожалуйста, посетите: http://murov.info/Reaction-Map.htm . Для упражнений, основанных на карте реакций, посетите: http://murov.info/orgchemrxnexe.htm.


Перейти к

Химия Справочник Webercises .

Хлор — Информация об элементе, свойства и применение

Расшифровка:

Химия в ее элементе: хлор

(Promo)

Вы слушаете Химия в ее элементе , предоставленная вам журналом Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Здравствуйте. То, что содержит три изотопа, поддерживает чистоту бассейнов, повреждает озоновый слой и используется в большем количестве реакций химического синтеза, чем вы можете встряхнуть бензольное кольцо. Что ж, человек с ответом — Тим Харрисон.

Тим Харрисон

Хлор — это то, что можно описать как элемент Джекила и Хайда; это друг химика-синтетика, и он нашел применение в ряде «хороших» применений, таких как дезинфекция питьевой воды и поддержание чистоты наших бассейнов.У него также есть неприятная сторона, поскольку он является первым боевым отравляющим веществом и частично виноват в истощении озонового слоя Земли.

Элементарный хлор представляет собой бледный желтовато-зеленый газ при комнатной температуре. Греческое слово khlôros, означающее «желтовато-зеленый», было вдохновлено сэром Хамфри Дэви, когда он назвал этот элемент в 19 веке.

Этот элемент был впервые выделен в 1774 году немецко-швейцарским химиком Карлом Вильгельмом Шееле путем реакции соляной кислоты с оксидом марганца (IV).Но он не смог реализовать свое достижение, ошибочно полагая, что оно также содержит кислород. Именно Дэви в 1810 году окончательно пришел к выводу, что Шееле создал элементарный хлор.

Хлор входит в группу 17 периодической таблицы Менделеева, также называемый галогенами, и не встречается в природе как элемент, а только как соединение. Наиболее распространенными из них являются соль или хлорид натрия, а также соединения калия сильвит (или хлорид калия) и карналлит (гексагидрат хлорида калия-магния). Также подсчитано, что существует около двух тысяч органических соединений хлора.

Хлор имеет два стабильных изотопа хлор-35 и хлор-37, причем на хлор-35 приходится примерно 3 из каждых 4 атомов хлора, встречающихся в природе. Хлор-36 также известен в природе и представляет собой радиоактивный изотоп с периодом полураспада около 30 000 лет.

Хлор играет важную роль в синтетической органической химии, принимая участие в трех наиболее распространенных механизмах реакции. В первой из них, реакции фотохимического замещения, хлор реагирует с алканом, заменяя один из атомов водорода, присоединенных к углероду, с образованием хлоралкана.Эта радикальная реакция инициируется использованием солнечного света или ультрафиолетового света для разделения двухатомного хлора на два радикала.

Хлор может также реагировать с алкенами по механизму электрофильного присоединения. На этот раз два атома хлора присоединяются к молекуле через богатую электронами двойную связь углерод-углерод. Эту реакцию следует проводить в темноте, чтобы избежать осложнений с конкурирующими заменами свободных радикалов.

Третий распространенный механизм — электрофильное замещение, которое происходит, когда хлор вступает в реакцию с бензольным кольцом путем замены атома водорода с образованием хлорбензола и хлористого водорода.Эта реакция чаще всего известна как реакция Фридала-Крафтса.

Хлор также имеет множество промышленных применений. В том числе производство сыпучих материалов, таких как изделия из беленой бумаги, пластиков, таких как ПВХ, и растворителей тетрахлорметан, хлороформ и дихлорметан. Он также используется для изготовления красок, тканей, лекарств, антисептиков, инсектицидов и красок.

Его наиболее известное применение, однако, вероятно, заключается в производстве отбеливателей, таких как «Доместос», и в обработке питьевой воды и воды в бассейнах, чтобы сделать их безопасными в использовании, и, конечно же, его роль в качестве боевого химического агента.

Обработка воды хлором началась в Лондоне после вспышки холеры в 1850 году, когда врач и первый гигиенист Джон Сноу определил источник вспышки болезни в Сохо. Хлор до сих пор используется в большинстве очистных сооружений.

Сноу также использовал соединение хлора — хлороформ с формулой CHCl3 — в качестве анестетика, чтобы помочь при родах двух детей королевы Виктории.

Использование газообразного хлора в качестве химического оружия было впервые предложено немецким химиком Фрицем Габером, более известным своей работой с аммиаком.Впервые он был использован против солдат союзников в битве при Ипре во время Первой мировой войны. Хотя он был быстро заменен более смертоносными фосгеном и ипритом, газообразный хлор использовался в качестве оружия еще в 2007 году в Ираке во время второй войны в Персидском заливе.

Хлор также когда-то использовался для производства ряда аэрозольных растворителей и хладагентов, называемых хлорфторуглеродами или CFC. Однако их использование было прекращено, как только стало очевидно, что в атмосфере эти соединения поглощают ультрафиолетовый свет и вызывают гомолитическое расщепление связи с образованием свободного радикала хлора, который, в свою очередь, вступает в реакцию с озоном.

Это привело к снижению концентрации озона в так называемом озоновом слое и, следовательно, к снижению защиты тех из нас, кто находится на поверхности планеты, что сделало нас более восприимчивыми к раку кожи. Итак, это хлор — элемент Джеклла и Хайда с чрезвычайно широким спектром применения.

Крис Смит

Так что шлепните экран от солнца. Тим Харрисон рассказывал историю об элементе номер 17, а это хлор. Тим работает в лаборатории ChemLabs Бристольского университета.На следующей неделе та штука, которая делает себе рентген.

Брайан Клегг

Этот серый металлический элемент при распаде выделяет бета-частицы. Они сами по себе могут вызвать радиоактивное повреждение, но прометей, вероятно, наиболее опасен, потому что эти бета-частицы генерируют рентгеновские лучи, когда попадают в тяжелые ядра, заставляя образец прометия омывать окружающую среду постоянным рентгеновским лучом с низкой дозой. Первоначально он использовался для замены радия в светящихся циферблатах. Хлорид прометия смешивали с люминофором, который светится желто-зеленым или синим светом при попадании на них радиации.Однако, когда опасность радиоактивных свойств элемента стала очевидной, он тоже был исключен с внутреннего рынка свечения в темноте, а теперь используется только в специализированных приложениях.

Крис Смит

И вы можете услышать, что представляют собой некоторые из этих приложений, когда Брайан Клегг рассмотрит историю прометия в статье Chemistry на следующей неделе в его элементе . Тем временем больше элементов доступно в подкасте Chemistry в его подкасте Element, который находится в iTunes или в Интернете на сайте chemistryworld.org / elements. Я Крис Смит, большое спасибо за внимание и до свидания.

(промо)

(конец промо)

Транспорт и химия окружающей среды отдельных хлорированных соединений C sub 1 и C sub 2 и нефтяных углеводородов в почвах и грунтовых водах (Технический отчет)

Маллон Б. Дж. Транспорт и химия окружающей среды выбранных хлорированных соединений C sub 1 и C sub 2 и нефтяных углеводородов в почвах и грунтовых водах .США: Н. П., 1989. Интернет. DOI: 10,2172 / 5039373.

Маллон Б. Дж. Транспорт и химия окружающей среды выбранных хлорированных соединений C sub 1 и C sub 2 и нефтяных углеводородов в почвах и грунтовых водах . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/5039373

Мэллон, Б.J. Fri. «Транспорт и химия окружающей среды выбранных хлорированных соединений C sub 1 и C sub 2 и нефтяных углеводородов в почвах и грунтовых водах». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/5039373. https://www.osti.gov/servlets/purl/5039373.

@article {osti_5039373,
title = {Транспорт и химия окружающей среды выбранных хлорированных соединений C sub 1 и C sub 2 и нефтяных углеводородов в почвах и грунтовых водах},
author = {Мэллон, Б.J.},
abstractNote = {Этот обзор характеризует ключевые свойства, влияющие на перенос выбранных органических соединений в качестве загрязнителей в грунтовых водах, и обобщает данные о скорости преобразования этих загрязнителей в результате биологических и химических процессов. Для изучения выбраны соединения C {sub 1} и C {sub 2} хлорированные углеводороды (CHC) и углеводороды, содержащиеся в бензине. Химия окружающей среды и процессы трансформации CHC обсуждаются отдельно от HCs, потому что подземные судьбы этих двух групп сильно различаются.110 исх., 21 таб.},
doi = {10.2172 / 5039373},
url = {https://www.osti.gov/biblio/5039373}, journal = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {1989},
месяц = ​​{9}
}

Руководство по водным ресурсам — хлор и его альтернативы

Хлор является одним из наиболее универсальных химических веществ, используемых при очистке воды и сточных вод.Этот мощный окислитель используется для:

  • Дезинфекция
  • Борьба с микроорганизмами
  • удаление аммиака
  • Контроль вкуса и запаха
  • уменьшение цвета
  • деструкция органического вещества
  • Окисление сероводорода
  • Окисление железа и марганца

Хотя хлор полезен для многих целей, его использование связано с безопасностью и экологией.

Физические свойства и реакции в воде

Хлор в газообразном состоянии был открыт Карлом В.Шееле в 1774 году и идентифицирован как элемент Хамфри Дэви в 1810 году. Газообразный хлор имеет зеленовато-желтый цвет, а его плотность примерно в 2 раза больше плотности воздуха. Когда он конденсируется, он становится прозрачной янтарной жидкостью с плотностью примерно в 1 раз больше, чем вода. Один объем жидкого хлора дает примерно 500 объемов газообразного хлора, который не является ни взрывоопасным, ни горючим. Как и кислород, газообразный хлор может поддерживать горение некоторых веществ. Хлор реагирует с органическими веществами с образованием окисленных или хлорированных производных.Некоторые из этих реакций, например, с углеводородами, спиртами и эфирами, могут быть взрывоопасными. Образование других хлорированных органических веществ, в частности тригалометанов (ТГМ), представляет собой экологическую угрозу для источников питьевой воды.

Газообразный хлор также является токсичным раздражителем дыхательных путей. Концентрации в воздухе, превышающие 3-5 частей на миллион по объему, можно определить по запаху, а воздействие 4 частей на миллион в течение более 1 часа может иметь серьезные респираторные эффекты. Поскольку газообразный хлор плотнее воздуха, при выбросе он остается близко к земле.Содержимое 1-тонного баллона с хлором может вызвать кашель и респираторный дискомфорт на площади 3 квадратных миль. Такое же количество, сконцентрированное на площади 1/10 квадратной мили, может быть смертельным уже после нескольких вдохов.

Хлор образуется в промышленных масштабах путем электролиза рассола, обычно хлорида натрия, в любом из трех типов ячеек: диафрагменных, ртутных или мембранных. Большая часть хлора, производимого в Соединенных Штатах, производится путем электролиза хлорида натрия с образованием газообразного хлора и гидроксида натрия в мембранных ячейках.Процесс ртутного элемента дает более концентрированный раствор щелочи (50%), чем мембранный элемент. Газообразный хлор может также образовываться солевым процессом (который использует реакцию между хлоридом натрия и азотной кислотой), процессом окисления соляной кислоты и электролизом растворов соляной кислоты. Газ поставляется под давлением в 150-фунтовых баллонах, 1-тонных баллонах, автоцистернах, цистернах и баржах.

Четыре основных категории обработки хлором определяются не только своей функцией, но и своим положением в последовательности обработки воды:

  • прехлорирование
  • повторное хлорирование
  • пост-хлорирование
  • дехлорирование

В химически чистой воде молекулярный хлор реагирует с водой и быстро гидролизуется до хлорноватистой кислоты (HOCl) и соляной кислоты (HCl):

Класс 2

+

H 2 O

®

HOCl

+

HCl

хлор

вода

хлорноватистая
кислота

соляная
кислота

Обе кислоты, образующиеся при гидролизе, вступают в реакцию со щелочностью, снижая буферную способность воды и снижая pH.Каждый фунт газообразного хлора, добавленный в воду, удаляет около 1,4 фунта щелочности. В системах водяного охлаждения это снижение щелочности может иметь большое влияние на скорость коррозии.

При уровне pH выше 4,0 и в разбавленных растворах реакция гидролиза завершается за доли секунды. Для всех практических целей реакция необратима. Хлорноватистая кислота является слабой кислотой и диссоциирует с образованием иона водорода и иона гипохлорита.

HOCl «» H + + OCl
хлорноватистая
кислота
водород
ион
гипохлорит
ион

Концентрация или распределение каждого вида в равновесии зависит от pH и температуры.Между pH 6,5 и 8,5 реакция диссоциации является неполной, и присутствуют ионы хлорноватистой кислоты и гипохлорита. Равновесное соотношение при любом данном pH остается постоянным, даже если концентрация хлорноватистой кислоты снижается. При постоянном pH и повышении температуры химическое равновесие отдает предпочтение иону OCl по сравнению с HOCl.

Основными окислителями воды являются хлорноватистая кислота и ион гипохлорита, хотя гипохлорит имеет более низкий окислительный потенциал.Окислительный потенциал — это мера склонности хлора вступать в реакцию с другими материалами. Скорость, с которой происходят эти реакции, определяется pH, температурой и окислительно-восстановительным потенциалом. По мере увеличения pH химическая активность хлора снижается; при повышении температуры реакции протекают быстрее. Реакции окисления хлора такими неорганическими восстановителями, как сульфиды, сульфиты и нитриты, обычно очень быстры. Некоторые растворенные органические вещества также быстро реагируют с хлором, но завершение многих реакций хлорорганических соединений может занять несколько часов.

Спрос на хлор. Потребность в хлоре. Потребность в хлоре определяется как разница между количеством хлора, добавленного в водную систему, и количеством свободного доступного хлора или связанного доступного хлора, остающегося в конце заданного периода времени. Спрос — это количество хлора, потребляемого в реакциях окисления или замещения с неорганическими и органическими материалами, такими как H 2 S, Fe 2+ , Mn 2+ , NH 3 , фенолы, аминокислоты, белки. , и углеводы.Свободно доступный остаточный хлор — это количество хлора, которое существует в системе очищенной воды в виде хлорноватистой кислоты и ионов гипохлорита после удовлетворения потребности в хлоре. Свободное остаточное хлорирование — это нанесение хлора на воду для получения свободного остаточного хлора.

Комбинированное остаточное хлорирование. Комбинированное остаточное хлорирование. Комбинированный остаточный хлор — это остаточный хлор, который присутствует в воде в сочетании с аммиаком или органическими соединениями азота.Комбинированное остаточное хлорирование — это применение хлора к воде для реакции с аммиаком (природным или добавленным) или другими соединениями азота с образованием объединенного доступного остаточного хлора. Общий доступный хлор — это общий свободный доступный хлор, связанный доступный хлор и другие хлорированные соединения.

Доступный хлор. Доступный хлор. «Доступный хлор» представляет собой выражение эквивалентных масс окислителей с газообразным хлором в качестве основы, аналогично выражению щелочности в эквивалентах карбоната кальция.Термин возник из-за необходимости сравнить другие хлорсодержащие соединения с газообразным хлором. Доступный хлор основан на реакции полуэлемента, в которой газообразный хлор восстанавливается до ионов хлора с потреблением двух электронов. В этой реакции эквивалентная масса хлора равна молекулярной массе хлора, 71 г / моль, деленной на 2, или 35,5 г / моль.

2e

+

Класс 2

®

2Cl

хлор

хлорид-ион

Доступный хлор в других хлорсодержащих соединениях рассчитывается на основе аналогичных полуэлементных реакций, формулы веса соединения и эквивалентного веса хлора.

Хотя газообразный хлор диссоциирует только на 50% HOCl или OCl , он считается 100% доступным хлором. Из-за этого определения соединение может иметь более 100% доступного хлора. Умножение активного массового процента хлора на 2 указывает на доступный хлор. В таблице 27-1 перечислены фактические массовые проценты и процент доступного хлора для нескольких распространенных соединений.

Доступный хлор, как и потенциал окисления, не является надежным индикатором возникновения или степени реакции окисления.Это еще более плохой показатель противомикробной эффективности окисляющего соединения. Например, противомикробная эффективность хлорноватистой кислоты (HOCl) намного выше, чем у любого из хлораминов, даже если хлорамины имеют более высокий уровень доступного хлора.

Хлораминовая формация. Образование хлорамина. Одной из наиболее важных реакций при кондиционировании воды является реакция между растворенным хлором в форме хлорноватистой кислоты и аммиаком (NH 3 ) с образованием неорганических хлораминов.Неорганические хлорамины состоят из трех видов: монохлорамин (NH 2 Cl), дихлорамин (NHCl 2 ) и трихлорамин или трихлорид азота (NCl 3 ). Основные реакции образования хлорамина:

NHCl 2 + HOCl ® NCl 3 + H 2 O
дихлорамин хлорноватистая
кислота
трихлорамин вода

NH 3 (водн.) + HOCl ® NH 2 Класс + H 2 O
аммиак хлорноватистая
кислота
монохлорамин вода

NH 2 Класс + HOCl ® NHCl 2 + H 2 O
монохлорамин хлорноватистая
кислота
дихлорамин вода

Относительные количества образующихся хлораминов зависят от количества подаваемого хлора, соотношения хлор / аммиак, температуры и pH.Обычно монохлорамин образуется при pH выше 7 и преобладает при pH 8,3. Дихлорамин преобладает при pH 4,5. Между этими значениями pH существуют смеси двух хлораминов. При pH ниже 4,5 преобладающим продуктом реакции является трихлорид азота.

Окислительный потенциал монохлораминов значительно ниже, чем у хлоридов, и монохлорамины медленнее реагируют с органическими веществами. Эти свойства уменьшают количество образующихся тригалометанов (ТГМ). Считается, что образование ТГМ более вредно для питьевой воды, чем снижение антимикробных свойств свободного хлора.Поэтому аммиак часто вводят в поток исходного хлора для образования хлораминов перед тем, как хлор вводят в поток питьевой воды.

Объединенные остаточные количества хлора обычно более химически стабильны (менее химически активны в зависимости от потребности в хлоре), чем остаточные количества свободного хлора. Это свойство помогает поддерживать стабильные остатки в удаленных системах распределения воды под давлением. Однако более низкая антимикробная эффективность хлораминов по сравнению со свободным хлором требует более высоких суммарных остатков и / или более длительного времени контакта, которые часто доступны в системах распределения.

Хлорирование по контрольной точке. Хлорирование по контрольной точке — это применение хлора в количестве, достаточном для поддержания свободного остаточного хлора. Основная цель хлорирования до точки останова — обеспечить эффективную дезинфекцию за счет удовлетворения потребности воды в хлоре. При очистке сточных вод хлорирование до точки останова — это средство удаления аммиака, который превращается в окисленную летучую форму.

Добавление хлора к воде, содержащей аммиак или азотсодержащие органические вещества, приводит к увеличению содержания остаточного связанного хлора.Между точками A и B на этой кривой образуются моно- и дихлорамины. После достижения максимального суммарного остатка (точка B) дальнейшие дозы хлора уменьшают остаточный уровень. Окисление хлорамина до дихлорамина, происходящее между точками B и C, приводит к снижению первоначально образовавшихся объединенных доступных остатков. Точка C представляет собой точку останова: точка, в которой потребность в хлоре удовлетворена, и дополнительный хлор появляется в виде свободных остатков. Между точками C и D количество свободного остаточного хлора увеличивается прямо пропорционально количеству нанесенного хлора.

Факторами, влияющими на хлорирование до точки останова, являются начальная концентрация аммиачного азота, pH, температура и потребность в других неорганических и органических веществах. Весовое соотношение хлора, применяемого к исходному аммиачному азоту, должно быть 8: 1 или больше для достижения точки разрыва. Если массовое соотношение меньше 8: 1, хлора недостаточно для окисления первоначально образовавшихся хлорированных соединений азота. Когда требуются мгновенные остаточные количества хлора, хлор, необходимый для получения свободных остатков хлора, может в 20 или более раз превышать количество присутствующего аммиака.Скорость реакции самая высокая при pH 7-8 и высоких температурах.

На типичной кривой точки излома начальная доза хлора не дает остаточного количества из-за немедленной потребности в хлоре, вызванной быстро реагирующими ионами. Чем больше хлора применяется, тем больше хлораминов. Эти хлорамины показаны в общем остаточном хлоре. При более высоких дозах хлора начинается наклон к точке излома. После точки останова образуются остатки свободного хлора.

Остатки свободного хлора обычно уничтожают вкус и запах, уничтожают бактерии и окисляют органические вещества.Хлорирование по точке останова может также контролировать рост слизи и водорослей, способствовать коагуляции, окислять железо и марганец, удалять аммиак и в целом улучшать качество воды в цикле очистки или в системе распределения.

ОКИСЛЯЮЩИЕ ПРОТИВОМИКРОБНЫЕ СРЕДСТВА В ПРОМЫШЛЕННЫХ СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ

Окисляющие противомикробные вещества, обычно используемые в промышленных системах охлаждения, представляют собой галогены, хлор и бром в жидкой и газообразной форме; доноры органических галогенов; диоксид хлора; и, в ограниченной степени, озон.

Окисляющие противомикробные средства окисляют или принимают электроны от других химических соединений. Их антимикробная активность может заключаться в прямом химическом разложении клеточного материала или дезактивации критических ферментных систем в бактериальной клетке. Важным аспектом противомикробной эффективности является способность окислителя проникать через клеточную стенку и нарушать метаболические пути. По этой причине потенциал окисления сам по себе не всегда напрямую коррелирует с противомикробной эффективностью.

Относительная способность типичных галогенов к микробиологическому контролю следующая:

HOCl 3 HOBr 3 NH x Br y >>
хлорноватистая кислота гипобромистая кислота бромамин

OCl > ОБр >>> NH x Класс y
гипохлорит-ион гипобромит-ион хлорамин

pH охлаждающей воды влияет на окислительную антимикробную эффективность.pH определяет относительные пропорции хлорноватистой кислоты и гипохлорит-иона или, в системах, обработанных донорами брома, гипоброматной кислоты и гипобромит-иона. Кислотные формы галогенов обычно являются более эффективными противомикробными средствами, чем диссоциированные формы. При некоторых условиях хлорноватистая кислота в 80 раз более эффективна в борьбе с бактериями, чем гипохлорит-ион. При pH ниже 7,6 преобладает хлорноватистая кислота. Бромистоводородная кислота преобладает при pH ниже 8,7, что делает доноры брома более эффективными, чем доноры хлора в щелочной охлаждающей воде, особенно там, где время контакта ограничено.

На антимикробную эффективность также влияет потребность в системе охлаждающей воды, в частности потребность в аммиаке. Хлор реагирует с аммиаком с образованием хлораминов, которые не так эффективны, как хлорноватистая кислота или гипохлорит-ион в микробиологическом контроле. Бром реагирует с аммиаком с образованием бромаминов. В отличие от хлораминов, бромамины нестабильны и преобразуют бромистоводородную кислоту.

Большинство микробов в системах охлаждения можно контролировать с помощью обработки хлором или бромом, если они подвергаются воздействию достаточного количества остатков в течение достаточно длительного времени.Остаточный уровень свободного хлора 0,1-0,5 ppm достаточен для борьбы с объемными водными организмами, если остаток может сохраняться в течение достаточного периода времени.

Непрерывное хлорирование системы охлаждающей воды часто кажется наиболее целесообразным для борьбы с микробной слизью. Однако в некоторых системах экономически сложно поддерживать постоянный свободный остаток, особенно в системах с технологическими утечками. В некоторых системах с высокими требованиями часто невозможно получить свободный остаток, и необходимо принять комбинированный остаток.Кроме того, высокие скорости подачи хлора, с высоким содержанием остаточных количеств или без них, могут усилить коррозию металла в системе и гниение древесины башни. Добавление неокисляющих противомикробных препаратов предпочтительнее высоких скоростей хлорирования.

В прямоточных системах свободные остатки от 0,3 до 0,8 частей на миллион обычно поддерживаются в течение 2 часов за период обработки. Скорость повторного заражения определяет частоту необходимого лечения.

Открытые рециркуляционные системы можно обрабатывать с помощью программы непрерывного или периодического галогенирования.Непрерывная подача является наиболее эффективной и обычно доступной там, где используется газообразный хлор или гипохлорит, а потребность в системе низкая. Свободные остатки 0,1-0,5 частей на миллион поддерживаются вручную. Следует проявлять осторожность, чтобы не подавать чрезмерное количество галогена, которое может отрицательно повлиять на скорость коррозии. Скорость подачи хлора не должна превышать 4 частей на миллион в зависимости от скорости рециркуляции. Использование доноров галогенов может быть ограничено прерывистой подачей из соображений экономии, хотя непрерывная подача в системах с низкой потребностью является эффективной.Прерывистая подача требует поддержания такого же свободного остатка, как и в непрерывной программе, но только в течение последних 1 часа применения хлора. Для получения свободного остатка может потребоваться до 3 часов добавления хлора, в зависимости от требований системы, чистоты системы и частоты хлорирования.

АЛЬТЕРНАТИВЫ ГАЗОВОГО ХЛОРА

Законы сообщества о праве на информацию, повторное разрешение Superfund, законы SARA Title III и выброс смертоносного газа в Бхопале, Индия, вызвали серьезные опасения относительно безопасности газообразного хлора.Другие источники галогенов и окислителей для микробиологического контроля включают:

  • гипохлориты (гипохлорит натрия, гипохлорит натрия с бромидом натрия и гипохлорит кальция)
  • хлорированные или бромированные донорные молекулы, такие как изоцианураты, трихлор-s-триазинтрионы и гидантоины
  • диоксид хлора
  • озон

Гипохлориты

Гипохлорит натрия и гипохлорит кальция — производные хлора, образующиеся при реакции хлора с гидроксидами.При нанесении гипохлорита в водные системы образуются гипохлорит-ион и хлорноватистая кислота, как и при нанесении газообразного хлора.

NaOCl ® OCl + На +
гипохлорит натрия гипохлорит-ион ион натрия

OCl + На + + H 2 O « HOCl + NaOH
гипохлорит-ион ион натрия вода хлорноватистая кислота натрия гидроксид

Ca (OCl) 2 ® 2OCl + Ca 2+
гипохлорит кальция гипохлорит-ион ион кальция

2OCl

+

Ca 2+

+

2H 2 O

«»

2HOCl

+

Са (ОН) 2

гипохлорит-ион

ион кальция

вода

хлорноватистая кислота

кальция гидроксид

Разница между реакцией гидролиза газообразного хлора и гипохлоритов заключается в побочных продуктах реакции.Реакция газообразного хлора и воды увеличивает концентрацию ионов H + и снижает pH за счет образования соляной кислоты. Реакция гипохлоритов и воды приводит как к хлорноватистой кислоте, так и к гидроксиду натрия или гидроксиду кальция. Это вызывает небольшое изменение pH. Растворы гипохлорита натрия содержат незначительные количества избыточного каустика в качестве стабилизатора, которые увеличивают щелочность и повышают pH в точке инъекции. Это может вызвать образование шкалы твердости. Добавление диспергатора (органический фосфат / полимер) в водную систему обычно достаточно для контроля этого потенциала образования накипи.

Щелочность и pH значительно изменяются, когда гипохлорит натрия или кальция заменяет газообразный хлор. Газообразный хлор снижает щелочность на 1,4 ppm на ppm подаваемого хлора; гипохлорит не снижает щелочность. Повышенная щелочность воды, обработанной гипохлоритом, снижает потенциал коррозии, но может увеличить вероятность осаждения.

Гипохлорит натрия. Гипохлорит натрия. Гипохлорит натрия, также называемый жидким отбеливателем, является наиболее широко используемым из всех хлорированных отбеливателей.Он доступен в нескольких концентрациях раствора, в диапазоне от известного коммерческого сорта с концентрацией NaOCl около 5,3 мас.% До промышленных концентраций 10–12%. Крепость раствора отбеливателя обычно выражается в его «товарных процентах» или «объемных процентах», а не в массовых процентах: 15 товарных процентов гипохлорита составляют всего 12,4 массовых процента гипохлорита. Приблизительно 1 галлон гипохлорита натрия промышленной концентрации требуется для замены 1 фунта газообразного хлора.

На стабильность растворов гипохлоритов отрицательно влияют тепло, свет, pH и металлическое загрязнение. Скорость разложения 10% и 15% растворов почти удваивается с повышением температуры хранения на каждые 10 ° F. Солнечный свет сокращает период полураспада 10-15% раствора гипохлорита в 3-5 раз. Если pH хранимого раствора падает ниже 11, разложение идет быстрее. Всего лишь 0,5 ppm железа вызывает быстрое ухудшение 10-15% растворов. Добавление концентрированного хлорида железа в резервуар с гипохлоритом натрия вызывает быстрое образование газообразного хлора.

Обычные промышленные сорта гипохлорита натрия можно подавать в чистом виде или разбавлять водой с низкой жесткостью. Использование воды высокой жесткости для разбавления может вызвать осаждение солей кальция из-за высокого pH раствора гипохлорита.

«High Test» гипохлорит кальция (HTH). «High Test» гипохлорит кальция (HTH). Наиболее распространенной формой сухого гипохлорита в Соединенных Штатах является гипохлорит кальция (HTH). Он содержит 70% доступного хлора, 4-6% извести и немного карбоната кальция.При растворении HTH в жесткой воде образуются осадки. Для подачи гипохлорита кальция в жидком виде растворы следует готовить на мягкой воде с концентрацией хлора 1-2%. Следует соблюдать осторожность при хранении гранулированного гипохлорита кальция. Его не следует хранить там, где он может подвергаться нагреву или контактировать с легко окисляемым органическим материалом. Гипохлорит кальция разлагается экзотермически с выделением кислорода и монооксида хлора. Разложение происходит, если HTH загрязнен водой или влагой из атмосферы.Гипохлорит кальция теряет 3-5% хлора в год при нормальном хранении.

Все гипохлориты в некоторой степени вредны для кожи, и с ними необходимо обращаться осторожно. Для хранения и раздачи следует использовать коррозионно-стойкие материалы.

БРОМ

Бром используется для очистки воды с 1930-х годов. Большая часть производства брома в Соединенных Штатах происходит в районе Великих озер и Арканзасе. Бром коммерчески образуется в результате реакции бромного солевого раствора с газообразным хлором с последующей отгонкой и концентрированием жидкого брома.Бром — дымящаяся жидкость темно-красного цвета при комнатной температуре.

Бром диссоциирует в воде так же, как и хлор, с образованием гипоброматной кислоты и иона гипобромита. Гипобромистая кислота — это слабая кислота, которая частично диссоциирует с образованием иона водорода и иона гипобромита. Концентрация или распределение каждого вида в равновесии зависит от pH и температуры. Между pH 6,5 и 9 реакция диссоциации является неполной, и присутствуют как гипобромистая кислота, так и ион гипобромита.Равновесное соотношение при любом данном pH остается постоянным. При pH выше 7,5 количество хлорноватистой кислоты больше, чем количество хлорноватистой кислоты для эквивалентных скоростей подачи. Более высокий процент бромистоводородной кислоты полезен в щелочных водах и в водах, содержащих аммиак.

Способы получения бромистоводородной кислоты включают:

с использованием двух жидкостей (или одной жидкости и газообразного хлора)

NaBr + HOCl ® HOBr + NaCl
натрия бромид хлорноватистая кислота гипобромистая кислота соль

с использованием сжатого газа

BrCl + H 2 O ® HOBr + HCl
хлорид брома вода гипобромистая кислота кислота соляная

с использованием твердого

C 5 H 6 BrClN 2 O 2 + 2H 2 O ® HOCl + HOBr + C 5 H 8 N 2 O 2
бромхлор-
диметилгидантоин (BCDMH)
вода хлорноватистая кислота гипобромистая кислота диметил-
гидантоин

Независимо от метода, используемого для получения бромистоводородной кислоты, цель состоит в том, чтобы воспользоваться ее антимикробной активностью.Жидкий и твердый методы не требуют хранения сжатых газов — основной причины замены газообразного хлора.

Бром реагирует с соединениями аммиака с образованием бромаминов, которые являются гораздо более эффективными противомикробными средствами, чем хлорамины. При pH 8,0 отношение бромистоводородной кислоты к бромамину в аммиачных водах составляет 8: 1. Поскольку монобромамин нестабилен и поскольку трибромамин не образуется, нет необходимости переходить к бромированию до точки останова.

Более короткий ожидаемый срок службы соединений брома (из-за более низкой прочности связи) снижает остаточные количества окислителя в сбросах с завода и снижает потребность в дехлорировании перед сбросом.

ГАЛОГЕННЫЕ ДОНОРЫ

Доноры галогенов — это химические вещества, которые выделяют активный хлор или бром при растворении в воде. После высвобождения реакция галогена аналогична реакции хлора или брома из других источников. Доноры твердых галогенов, обычно используемые в системах водяного охлаждения, включают следующие:

  • 1-бром-3-хлор-5,5-диметилгидантоин
  • 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоин
  • натрия дихлоризоцианурат

Эти химические вещества-доноры не выделяют активный галоген сразу, а медленно делают его доступным; следовательно, они могут рассматриваться как окислители с «контролируемым высвобождением».Считается, что их механизмы действия аналогичны хлору или брому, но они могут проникать через клеточные мембраны и проводить свои окислительные реакции изнутри клетки. Эти доноры широко используются из-за простоты, низких капитальных затрат и низкой стоимости установки систем подачи. Кроме того, поскольку они твердые, они исключают опасность обращения с газами (утечка) и жидкостями (разливы). При оценке на основе общей стоимости доноры галогенов часто оказываются экономичным выбором, несмотря на их относительно высокие материальные затраты.

ДИОКСИД ХЛОРА

Диоксид хлора, ClO 2 , является другим производным хлора. Этот нестабильный, потенциально взрывоопасный газ должен образовываться в месте применения. Наиболее распространенный метод получения ClO 2 — это реакция газообразного хлора с раствором хлорита натрия.

2NaClO 2 + Класс 2 ® 2ClO 2 + 2NaCl
хлорит натрия диоксид хлора хлор натрия хлорид

Теоретически на каждые 2 штуки требуется 1 фунт газообразного хлора.6 фунтов хлорита натрия. Однако часто используется избыток хлора, чтобы снизить pH до необходимого минимума 3,5 и довести реакцию до завершения. Гипохлорит натрия можно использовать вместо газообразного хлора для образования диоксида хлора. Этот процесс требует добавления серной или соляной кислоты для контроля pH.

Другие методы, используемые для получения диоксида хлора, включают:

5NaClO 2 + 5HCl ® 4ClO 2 + 5NaCl + HCl + 2H 2 O
хлорит натрия соляная кислота диоксид хлора натрия хлорид соляная кислота вода

10NaClO 2 + 5H 2 SO 4 ® 8ClO 2 + 5Na 2 SO 4 + 2HCl + 4H 2 O
хлорит натрия серная кислота диоксид хлора натрия сульфат соляная кислота вода

2NaClO 2

+

HCl

+

NaOCl

®

2ClO 2

+

2NaCl

+

NaOH

хлорит натрия

соляная кислота

гипохлорит натрия

диоксид хлора

натрия хлорид

натрия гидроксид

Вместо того, чтобы гидролизоваться в воде, как это делает хлор, диоксид хлора образует настоящий раствор в воде при типичных условиях градирни.По этой причине диоксид хлора летуч (в 700 раз более летуч, чем HOCl) и может легко улетучиваться из систем очищенной воды, особенно над градирнями.

Двуокись хлора — сильный окислитель. Он быстро реагирует с окисляемыми материалами, но, в отличие от хлора, не легко соединяется с аммиаком. Диоксид хлора не образует тригалометаны (ТГМ), но может значительно снизить содержание предшественников ТГМ. В достаточном количестве диоксид хлора разрушает фенолы, не создавая проблем со вкусом хлорированных фенолов.Это хорошее противомикробное и антиспоровое средство. В отличие от хлора, антимикробная эффективность диоксида хлора относительно не зависит от изменений pH в диапазоне 6-9. Диоксид хлора также используется для окисления сульфидов, железа и марганца.

Сложные органические молекулы и аммиак — это традиционные материалы, требующие хлора, которые не вступают в реакцию с диоксидом хлора. Поскольку диоксид хлора реагирует иначе, чем хлор, необходимо провести испытание потребности в диоксиде хлора для определения скорости подачи диоксида хлора.Остаточный объем должен поддерживаться после удовлетворения потребности в диоксиде хлора, чтобы обеспечить эффективный контроль микробиологического роста. Химическое поведение и характеристики окисления водного диоксида хлора не совсем понятны из-за трудности дифференциации водных хлорсодержащих веществ.

Двуокись хлора применяется в некоторых системах водоснабжения для контроля вкуса и запаха, а также в качестве дезинфицирующего средства. Он используется в некоторых промышленных процессах обработки как противомикробное средство.Диоксид хлора, потребляемый в реакциях очистки воды, превращается в хлорит-ионы (ClO 2 ), хлорат-ионы (ClO 3 ) и хлорид-ионы (Cl ). Есть некоторые опасения по поводу долгосрочного воздействия хлорит-иона в питьевой воде на здоровье.

Как газ, диоксид хлора более раздражает и токсичен, чем хлор. Двуокись хлора в воздухе обнаруживается по запаху при 14-17 промилле, раздражающем при 45 промилле, смертельным через 44 минуты при 150 промилле и быстро смертельным при 350 промилле.Концентрации более 14% в воздухе могут выдержать волну разложения, вызванную электрической искрой. Наиболее распространенным прекурсором для образования диоксида хлора на месте является также опасный материал: жидкий хлорит натрия. Если дать высохнуть, этот мощный окислитель образует порошкообразный остаток, который может воспламениться или взорваться при контакте с окисляемыми материалами. Опасный характер паров диоксида хлора и его прекурсора, а также летучесть водных растворов диоксида хлора требуют осторожности при проектировании и эксплуатации оборудования для подачи раствора и подачи.

ОЗОН

Озон — аллотропная форма кислорода, O 3 . Поскольку это нестабильный газ, он должен образовываться в месте использования. Озон — очень эффективный чистый окислитель, обладающий мощными антибактериальными и противовирусными свойствами.

Поскольку озон является сильным окислителем, он представляет потенциальную угрозу безопасности. Сообщалось, что концентрация 50 ppm озона в воздухе может вызывать окисление слизистой оболочки легких и накопление жидкости, что приводит к смерти от отека легких.OSHA и NIOSH считают 10 ppm опасными для жизни или здоровья, а предел воздействия OSHA представляет собой взвешенное по времени среднее значение 0,1 ppm. При концентрациях всего 0,02 ppm можно обнаружить сильные запахи озона. Неправильная эксплуатация озоногенерирующего оборудования может привести к образованию 20% озона взрывоопасной концентрации. Озоногенерирующее оборудование должно иметь механизм разрушения, чтобы предотвратить выброс озона в атмосферу, где он может вызвать образование пероксиацетилнитрата (PAN), известного загрязнителя воздуха.

Короткий период полураспада озона позволяет сбрасывать очищенную воду без вреда для окружающей среды. Однако более короткий период полураспада снижает контакт в системе очищенной воды, поэтому дальние участки водной системы могут не получить адекватной обработки.

Озон образуется при пропускании сухого воздуха или кислорода между двумя высоковольтными электродами. Озон также может быть образован фотохимически под действием ультрафиолетового света. Озон необходимо подавать в водную систему путем впрыска через контактор.Скорость доставки зависит от скорости массопереноса этого контактора или разбрызгивателя. Правильное обслуживание генератора и контактора имеет решающее значение.

Высокие капитальные затраты ограничивают использование озона для микробиологического контроля роста, особенно в системах с переменным спросом.

ДЕХЛОРИНАЦИЯ

Дехлорирование часто требуется перед сбросом с завода. Кроме того, высокие остаточные количества хлора вредны для промышленных систем, таких как ионообменные смолы и некоторые мембраны, используемые в установках электродиализа и обратного осмоса.Хлор может также способствовать токсичности сточных вод; поэтому его концентрация в некоторых водных разрядах ограничена.

Иногда дехлорирование требуется для коммунального и промышленного водоснабжения. Часто желательно уменьшить или удалить характерный «хлорный» привкус питьевой воды. Дехлорирование обычно практикуется в пищевой промышленности и производстве напитков. Следует избегать прямого контакта воды, содержащей остаточный хлор, с продуктами питания и напитками, поскольку это может привести к появлению нежелательного вкуса.

Избыточный свободный остаточный хлор можно снизить до приемлемого уровня с помощью химических восстановителей, адсорбции углерода или аэрации.

Химические восстановители, такие как диоксид серы, сульфит натрия и бисульфит аммония, дехлорирование воды, но также могут способствовать росту бактерий, метаболизирующих серу. Иногда тиосульфат натрия используется для дехлорирования проб воды перед бактериологическим анализом. Общие реакции дехлорирования:

СО 2

+

Класс 2

+

2H 2 O

«»

H 2 SO 4

+

2HCl

диоксид серы

хлор

вода

серная кислота

соляная кислота

NaHSO 3 + Класс 2 + H 2 O «» NaHSO 4 + 2HCl
бисульфит натрия хлор вода натрия бисульфат соляная кислота

NH 4 HSO 3

+

Класс 2

+

H 2 O

«»

NH 4 HSO 4

+

2HCl

бисульфит аммония

хлор

вода

бисульфат аммония

соляная кислота

Гранулированный активированный уголь (GAC) удаляет свободный хлор путем адсорбции.Свободный хлор в форме HOCl реагирует с активированным углем с образованием оксида на поверхности углерода. Хлорамины и хлорированные органические вещества адсорбируются медленнее, чем свободный хлор.

Аэрация — наименее эффективное средство дехлорирования, эффективность которого снижается с увеличением pH. Ион гипохлорита, который преобладает при pH 8,3 и выше, менее летуч, чем хлорноватистая кислота.

Ультрафиолетовое излучение дехлорирует воду, хранящуюся в открытых водоемах в течение длительного времени.

ДРУГИЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ВЛИЯНИЕ ХЛОРА

Помимо противомикробных средств, хлор и соединения хлора используются для уменьшения неприятного вкуса и запаха питьевой воды; улучшить поступающие процессы осветления; окисляют железо, марганец и сероводород, чтобы облегчить их удаление; уменьшить накопление осадка на очистных сооружениях; и очистить сточные воды заводов.

Хлор, вместе с коагулянтом, часто применяется в сырой воде в процессах очистки поступающей воды.Это предварительное хлорирование улучшает коагуляцию из-за воздействия хлора на органические вещества в воде. Он также используется для уменьшения вкуса, запаха, цвета и микробиологических популяций, а также окисляет железо и марганец для облегчения удаления путем осаждения и фильтрации. Одна часть на миллион хлора окисляет 1,6 промилле иона двухвалентного железа или 0,77 промилле иона марганца. Добавление 8,87 ppm хлора на ppm сульфида окисляет сульфиды до сульфатов, в зависимости от pH и температуры.

Хлор является успешным активирующим агентом силиката натрия при приготовлении коагулянта, активированного диоксида кремния.Преимущество этого процесса в том, что хлор, используемый для активации, доступен для других целей.

Низкоуровневое прерывистое хлорирование возвратного активного ила используется для решения серьезных проблем с накоплением осадка на очистных сооружениях.

Хлор, закачиваемый в сточные воды и промышленные отходы перед их сбросом, уничтожает бактерии и такие химические вещества, как сульфиды, сульфиты и двухвалентное железо. Эти химические вещества вступают в реакцию с растворенным кислородом в принимающем водоеме и потребляют его.

КОРМОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

В продаже имеется оборудование для хлорирования сжиженного газообразного хлора и растворов гипохлорита натрия. Гипохлорит кальция представляет собой твердое вещество и обычно добавляется путем дробеструйной подачи. Более современные твердые доноры галогена, такие как 1-бром-3-хлор-5,5-диметилгидантоин, подают через обходные питатели для растворения.

Сжиженный газообразный хлор — наименее дорогая форма хлора, и в прошлом он, как правило, был предпочтительным противомикробным средством.Из-за опасности утечки хлора оборудование для подачи спроектировано таким образом, чтобы поддерживать давление газообразного хлора ниже атмосферного за счет работы под вакуумом. Это приводит к тому, что любые утечки направляются в систему подачи, а не в окружающую атмосферу. Максимальная растворимость составляет около 5000 ppm при уровнях вакуума, которые в настоящее время создаются оборудованием для впрыска хлора. Производители хлораторов проектируют оборудование, ограничивающее количество хлора в системе подачи до 3500 частей на миллион, чтобы предотвратить выделение газообразного хлора в месте применения.Прямое введение хлора без использования соответствующего эдуктора может иметь катастрофические последствия.

Подача гипохлорита натрия

включает дозирующие насосы, ротометры с регулируемым расходом и компьютеризированные системы подачи, такие как Betz PaceSetter (см. Главу 35). Система хранения гипохлорита должна быть защищена от прямых солнечных лучей и тепла, чтобы предотвратить деградацию. Выбор подходящих металлов для хранения также важен для предотвращения деградации.

Твердые доноры галогенов, такие как гидантоины, триазинтрионы и изоцианураты, доступны в форме таблеток, а иногда и в виде гранул.Твердые вещества обычно растворяются в байпасном питателе для регулирования скорости растворения, и концентрированный сток питателя подается в соответствующую точку.