До ть будь ласка Який об'єм (н.у.) сульфур діоксиду було окиснено хлорною водою, якщо після доливання до одержаного розчину надлишку барій нітрату одержали 4, 66г осаду?
Ответы
Ароматическое соединение группы SO3H называется сульфированием, а образующиеся продукты называются аренсульфокислотами.
Сульфирование широко используется в промышленном синтезе органических красителей, поверхностно-активных веществ, сульфамидных препаратов и других физиологически активных соединений. В качестве сульфирующего агента чаще всего употребляют 98-100%-ную серную кислоту (моногидрат), 92-94%-ную кислоту (купоросное масло), а также олеум, содержащий от 20-60% серного ангидрида, растворенного в безводной серной кислоте; иногда для сульфирования используют растворы SO3 в SO2 (жидк.) и SO3 в хлористом метилене. Эффективным сульфирующим агентом является хлорсульфоновая кислота (монохлорангидрид серной кислоты), которую получают при взаимодействии серного ангидрида и хлористого водорода. Сульфирование ароматических соединений хлорсульфоновой кислотой представляет собой двухстадийный процесс. На первой стадии образуется сульфокислота.
Далее она взаимодействует с хлорсульфоновой кислотой с образованием сульфохлорида.
Для того, чтобы сместить равновесие вправо, необходимо использовать 4-5-кратный избыток ClSO3H. Для сульфирования ароматических соединений, содержащих электронодонорные заместители, а также пятичленных ароматических гетероциклических соединений - фурана, пиррола, тиофена и др., нестабильных в сильнокислой среде, используют комплексы серного ангидрида с пиридином, диоксаном или диметилформамидом.
Важной особенностью реакции сульфирования является ее обратимость. Ароматические сульфокислоты расщепляются перегретым водяным паром в кислой среде при 110-180оС (протодесульфирование представляет собой реакцию электрофильного ароматического ипсо-замещения). На этом свойстве сульфогруппы основано ее использование в качестве защитной группы в синтезе различных полизамещенных бензолов. Например, сульфогруппой можно защитить пара-место бензольного кольца в толуоле, анизоле, анилине и феноле.
[предыдущий раздел] [содержание] [следующий раздел]
3.6.1. Механизм сульфирования
До сих пор нет единого мнения относительно истинной природы электрофильного агента сульфирования. Данные кинетических измерений не дают однозначного ответа на этот вопрос, поскольку в водной и безводной серной кислоте содержится большое число потенциальных электрофильных агентов, относительная концентрация которых зависит от отношения H2O/SO3.
При концентрации серной кислоты ниже 80% устанавливаются главным образом следующие равновесия:
или
При более высокой концентрации серной кислоты в интервале 85-98% состояние серной кислоты в основном описывается уравнениями
В 100%-ной серной кислоте и в олеуме помимо H2S2O7 существуют и другие полисерные кислоты - H2S3O10; H2S4O13 и т.д. Все это крайне затрудняет интерпретацию данных по кинетике сульфирования.
В водной серной кислоте при концентрации ниже 80% скорость сульфирования линейно коррелирует с активностью иона H3SO4+ . При концентрации серной кислоты выше 85% наблюдается линейная корреляция с активностью H2S2O7. Эти две частицы, по-видимому, и есть два главных реальных электрофильных агента сульфирования ароматических соединений в водной серной кислоте. Их можно рассматривать как молекулу SO3, координированную соответственно с ионом H3O+ или серной кислотой. При переходе от 85%-ной к 100%-ной серной кислоте концентрация иона H3O+ резко уменьшается, а концентрация H2SO4 увеличивается. В 91%-ной кислоте [H3SO4+ ] = [H2S2O7], но так как H2S2O7 (SO3 . H2SO4) более сильный электрофильный агент, чем H3SO4+ (H3O+ . SO3), он доминирует как электрофил не только в 91%-ной, но даже и в 85%-ной серной кислоте.
Таким образом, механизм сульфирования может быть представлен, по-видимому, следующим образом:
Кинетический изотопный эффект kH/kD при концентрации серной кислоты ниже 95% пренебрежимо мал. Но при сульфировании 98-100%-ной H2SO4 или олеумом наблюдается кинетический изотопный эффект kH/kD в диапазоне 1.15-1.7, т.е. определяющей скорость стадией становится уже стадия (2). При концентрации серной кислоты ниже 95% протон от -комплекса отщепляется гидросульфат-ионом HSO4- , а при более высокой концентрации серной кислоты роль очень слабого основания играет сама H2SO4. Поэтому скорость стадии (2) резко уменьшается, и наблюдается кинетический изотопный эффект.
В олеуме скорость сульфирования резко возрастает. Электрофильным агентом в этом случае, по-видимому, является не связанный в комплекс SO3. Медленной является стадия (2).
Предположение о наличии нескольких активных частиц сульфирования позволяет объяснить изменение не только скорости, но и ориентации при сульфировании серной или олеумом. Катион H3SO4+ и H2S2O7 должны обладать более высокой селективностью по сравнению
Сульфирование широко используется в промышленном синтезе органических красителей, поверхностно-активных веществ, сульфамидных препаратов и других физиологически активных соединений. В качестве сульфирующего агента чаще всего употребляют 98-100%-ную серную кислоту (моногидрат), 92-94%-ную кислоту (купоросное масло), а также олеум, содержащий от 20-60% серного ангидрида, растворенного в безводной серной кислоте; иногда для сульфирования используют растворы SO3 в SO2 (жидк.) и SO3 в хлористом метилене. Эффективным сульфирующим агентом является хлорсульфоновая кислота (монохлорангидрид серной кислоты), которую получают при взаимодействии серного ангидрида и хлористого водорода. Сульфирование ароматических соединений хлорсульфоновой кислотой представляет собой двухстадийный процесс. На первой стадии образуется сульфокислота.
Далее она взаимодействует с хлорсульфоновой кислотой с образованием сульфохлорида.
Для того, чтобы сместить равновесие вправо, необходимо использовать 4-5-кратный избыток ClSO3H. Для сульфирования ароматических соединений, содержащих электронодонорные заместители, а также пятичленных ароматических гетероциклических соединений - фурана, пиррола, тиофена и др., нестабильных в сильнокислой среде, используют комплексы серного ангидрида с пиридином, диоксаном или диметилформамидом.
Важной особенностью реакции сульфирования является ее обратимость. Ароматические сульфокислоты расщепляются перегретым водяным паром в кислой среде при 110-180оС (протодесульфирование представляет собой реакцию электрофильного ароматического ипсо-замещения). На этом свойстве сульфогруппы основано ее использование в качестве защитной группы в синтезе различных полизамещенных бензолов. Например, сульфогруппой можно защитить пара-место бензольного кольца в толуоле, анизоле, анилине и феноле.
[предыдущий раздел] [содержание] [следующий раздел]
3.6.1. Механизм сульфирования
До сих пор нет единого мнения относительно истинной природы электрофильного агента сульфирования. Данные кинетических измерений не дают однозначного ответа на этот вопрос, поскольку в водной и безводной серной кислоте содержится большое число потенциальных электрофильных агентов, относительная концентрация которых зависит от отношения H2O/SO3.
При концентрации серной кислоты ниже 80% устанавливаются главным образом следующие равновесия:
или
При более высокой концентрации серной кислоты в интервале 85-98% состояние серной кислоты в основном описывается уравнениями
В 100%-ной серной кислоте и в олеуме помимо H2S2O7 существуют и другие полисерные кислоты - H2S3O10; H2S4O13 и т.д. Все это крайне затрудняет интерпретацию данных по кинетике сульфирования.
В водной серной кислоте при концентрации ниже 80% скорость сульфирования линейно коррелирует с активностью иона H3SO4+ . При концентрации серной кислоты выше 85% наблюдается линейная корреляция с активностью H2S2O7. Эти две частицы, по-видимому, и есть два главных реальных электрофильных агента сульфирования ароматических соединений в водной серной кислоте. Их можно рассматривать как молекулу SO3, координированную соответственно с ионом H3O+ или серной кислотой. При переходе от 85%-ной к 100%-ной серной кислоте концентрация иона H3O+ резко уменьшается, а концентрация H2SO4 увеличивается. В 91%-ной кислоте [H3SO4+ ] = [H2S2O7], но так как H2S2O7 (SO3 . H2SO4) более сильный электрофильный агент, чем H3SO4+ (H3O+ . SO3), он доминирует как электрофил не только в 91%-ной, но даже и в 85%-ной серной кислоте.
Таким образом, механизм сульфирования может быть представлен, по-видимому, следующим образом:
Кинетический изотопный эффект kH/kD при концентрации серной кислоты ниже 95% пренебрежимо мал. Но при сульфировании 98-100%-ной H2SO4 или олеумом наблюдается кинетический изотопный эффект kH/kD в диапазоне 1.15-1.7, т.е. определяющей скорость стадией становится уже стадия (2). При концентрации серной кислоты ниже 95% протон от -комплекса отщепляется гидросульфат-ионом HSO4- , а при более высокой концентрации серной кислоты роль очень слабого основания играет сама H2SO4. Поэтому скорость стадии (2) резко уменьшается, и наблюдается кинетический изотопный эффект.
В олеуме скорость сульфирования резко возрастает. Электрофильным агентом в этом случае, по-видимому, является не связанный в комплекс SO3. Медленной является стадия (2).
Предположение о наличии нескольких активных частиц сульфирования позволяет объяснить изменение не только скорости, но и ориентации при сульфировании серной или олеумом. Катион H3SO4+ и H2S2O7 должны обладать более высокой селективностью по сравнению
Ответить на вопрос
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Популярные вопросы в разделе
Как получить ba(no3)2 из baso4 baso4 + = ba(no3)2
Автор: Chikichev456
Що гається при реакції амоній хлориду і основи натрію?
Автор: galiyamart6671
Складіть формули за валентністтю всіх можливих оксидів хрому ть
Автор: informalla
1)
Дано:
m(AgNO₃)=59,5г.
-----------------------
m(BaCI₂)-?m(AgCI)-?
1. Молярная масса нитрата серебра:
M(AgNO₃)=107+14+16x3=169г./моль
2. Количество вещества нитрата серебра в 59,5г.:
n₁(AgNO₃)=m(AgNO₃)÷M(AgNO₃)
n₁(AgNO₃)=59,5г.÷169г./моль=0,35моль
3. BaCI₂+2AgNO₃=2AgCI+Ba(NO)₂
по уравнению реакции:
n(BaCI₂)=1моль n(AgNO₃)=2моль n(AgCI)=2моль
по условию задачи:
n₁(AgNO₃)=0,35моль, значит n₁(BaCI₂)=0,18моль n₁(AgCI)=0,35моль
4. Молярная масса хлорида бария:
M(BaCI₂)= 137+2x35,5=208г./моль
5. Масса хлорида бария количеством вещества 0,18моль :
m(BaCI₂)=n₁(BaCI₂)xM(BaCI₂)
m(BaCI₂)=0,18мольх208г./моль=37,44г.
6. Молярная масса хлорида серебра:
M(AgCI)=107++35,5=142,5г./моль
7. Масса хлорида серебра количеством вещества 0,35моль:
m(AgCI)=n₁(AgCI)xM(AgCI)
m(AgCI)=0,35мольx142,5г./моль=49,9г.
8. ответ: В результате взаимодействия хлорида бария с нитратом серебра массой 59,5г. потребовалось 37,44г. хлорида бария и образовалось 49,9г. хлорид серебра.
2)
Дано:
m(технического NaOH)=100г.
ω%(примесей)=20%
---------------------------------
m(H₂SO₄)-?m(Na₂SO₄)-?
1. Определим массу примесей в 100г. технического гидроксида натрия:
m(примесей)=m(техническогоNaOH)xω%(примесей )÷100%
m(примесей) =100г.×20%÷100%=20г.
2. Определим массу чистого гидроксида натрия:
m(NaOH)=m(технического NaOH)-m(примесей)
m(NaOH)=100г.-20г.=80г.
3. Молярная масса гидроксида натрия:
M(NaOH)=23+16+1=40 г./моль
4. Количество вещества гидроксида натрия в 80г.:
n₁(NaOH)=m(NaOH)÷M(NaOH)
n₁(NaOH)=80г.÷40г./моль=2моль
5. 2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
по уравнению реакции:
n(NaOH)=2моль n(H₂SO₄)=1моль n(Na₂SO₄)=1моль
по условию задачи:
n₁(NaOH)=2моль, значит и n₁(H₂SO₄)=1моль, n₁(Na₂SO₄)=1моль
6. Молярная масса серной кислоты:
М(H₂SO₄) =2+32+64=98г./моль
7. Масса серной кислоты количеством вещества 1моль:
m(H₂SO₄)=n₁(H₂SO₄)хМ(H₂SO₄)
m(H₂SO₄)=1мольх98г./моль=98г
8. Молярная масса сульфата натрия:
M(Na₂SO₄)=46+32+64=142г./моль
9. Масса сульфата натрия количеством вещества 1моль:
m(Na₂SO₄)=n₁(Na₂SO₄)хM(Na₂SO₄)
m(Na₂SO₄)=1мольх142г./моль=142г
10. ответ: для взаимодействия с техническим гидроксидом натрия 100г. с примесью 20% потребуется 98г. серной кислоты и образуется 142г.сульфата натрия.