Какое основание нерастворимое: гидроксид аммония, гидроксид алюминия, гидроксид бария, гидроксид калия,
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
Дано:
m(CH₃OCH₃)=24кг.
ω%(выхода эфира)=71%
ρ(метанола)=791,8 кг/м³
V(CH₃COH)-?
1. Молярная масса диметилового эфира и его количество вещества в 24кг..:
M(CH₃OCH₃)=62кг./кмоль
n₁(CH₃OCH₃)=m(CH₃OCH₃)÷M(CH₃OCH₃)
n₁(CH₃OCH₃)=24кг.÷62кг./кмоль=0,4кмоль
2. 2CH₃OH→CH₃COCH₃+H₂O
по уравнению реакции:
n(CH₃OH)=2кмоль n(CH₃OCH₃)=1кмоль
по условию задачи:
n₁(CH₃OH)=0,8кмоль n₁(CH₃OCH₃)=0,4кмоль
3. Масса практического выхода диметилового эфира:
m₁(CH₃OCH₃)=ω%(выхода газа) х m(CH₃OCH₃)÷100%
m₁(CH₃OCH₃)=71%х24кг.÷100%=17,04кг.
4. Определим массу метанола количеством вещества 0,8кмоль:
M(CH₃OH)=48кг./кмоль
m(CH₃OH)=n₁(CH₃OH)хM(CH₃OH)
m(CH₃OH)=0,8кмольх48кг./кмоль=38,4кг.
5. Определим объем метанола, используя формулу
p=m÷V, отсюда определяем объем V=m÷p:
V(CH₃OH)=m(CH₃OH)÷p(CH₃OH)
V(CH₃OH)=38,4кг÷791,8 кг/м³=0,0489м³
6. ответ: практический выход диметилового эфира 17,04кг. и объем метанола 0,0489м³.
Ответить на вопрос
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Объяснение:
KOH — гидроксид калия Ca(OH)2 — гидроксид кальция Fe(OH)2 — гидроксид железа (II) Fe(OH)3 — гидроксид железа (III). Существует также основание NH4OH (гидроксид аммония), где гидроксогруппа связана не с металлом, а катионом аммония NH4+.
Основания бывают растворимыми и нерастворимыми. Растворимые основания называются щелочами. Растворы щелочей скользкие на ощупь ("мыльные") и довольно едкие. Они разъедают кожу, ткани, бумагу, очень опасны (как и кислоты) при попадании в глаза. Поэтому при работе со щелочами и кислотами необходимо пользоваться защитными очками.