Хімічні ланцюжка перетворень – це один з найбільш часто зустрічаються в шкільних підручниках, а також на самостійних, перевірочних та контрольних типів задач з хімії. Щоб успішно їх вирішувати, потрібно розуміти, як саме вони влаштовані і яким чином варто підходити до них. Розглянемо, як вирішувати ланцюжка перетворень загалом і на конкретних прикладах.
Загальні принципи вирішення ланцюжків хімічних перетворень
Для початку потрібно уважно прочитати умову задачі і вивчити ланцюжок. Чітко зрозумівши, що вимагається в задачі, можна переходити безпосередньо до її вирішення.
- Виписавши окремо ланцюжок хімічних перетворень, пронумеруйте кількість необхідних реакцій (вони позначені стрілками від однієї речовини до іншої).
- Визначте, до якого класу речовин відноситься кожен член ланцюжка і, якщо необхідно, випишіть на чернетці окремо в стовпчик кожна речовина з ланцюжка і його клас. У разі коли є неназвані речовини і їх клас невідомий, проаналізуйте, які речовини можуть бути отримані з вихідного і якого класу речовина має виступити вихідним для наступного після неназваного речовини елемента ланцюжка.
- Проаналізуйте, яким чином можна отримати речовину цього класу з вихідного для кожного елемента ланцюжка. У разі якщо пряма реакція неможлива, подумайте, які класи речовин можна одержати з вихідного речовини і з яких одержуваних речовин можна пізніше синтезувати кінцеве потрібну речовину.
- Складіть схему рівняння першої з необхідних реакцій. Не забудьте розставити коефіцієнти в рівнянні.
- Послідовно здійсните ланцюжок хімічних перетворень, розглядаючи кожну реакцію окремо. Перевірте себе, приділяючи увагу оформленню реакцій.
Приклад рішення ланцюжка перетворень
Припустимо, що в завданні є хімічна ланцюжок перетворень наступного виду:
Необхідно знайти речовини, позначені як Х1, Х2 та Х3, і здійснити зазначені реакції. Розглянемо, які реакції необхідно виконати для вирішення цього ланцюжка після того, як ви пронумеруете стрілки і визначте класи речовин.
- Для того щоб з 1,2-дибромэтана отримати ацетилен, потрібно впливати на нього спиртовим розчином лугу при нагріванні. В ході цієї реакції від однієї з молекул 1,2-дибромэтана отщепятся дві молекули бромоводорода. Ці молекули будуть нейтралізовані лугом.
- Далі, виходячи з умов протікання реакції, ви робите висновок, що це реакція М. Р. Кучерова. Вона призводить до утворення ацетальдегіду.
- Ацетальдегід, реагуючи в присутності сірчаної кислоти з дихроматом калію, дає оцтову кислоту.
- Гідрокарбонат вступає в реакцію обміну з розчином кислоти.
- Отриманий ацетат лужноземельних металів при нагріванні розкладається, утворюючи карбонат металу і кетонів.
Таким чином, записане поетапно рішення даної хімічної ланцюжка перетворень буде виглядати так:
Корисні поради
Вирішуючи ланцюжка хімічних рівнянь, важливо пам’ятати, що кінцевий результат залежить від кожної послідовно вірно вирішеною реакції в цьому ланцюжку. Отже, перевіряючи себе на останньому етапі, потрібно перевірити можливість кожної реакції і правильність складання та розв’язання рівняння.
Крім того, якщо ви сумніваєтеся, чи вірно вивели ту чи іншу формулу речовини, ви можете заглянути на етапі навчання в довідник хімічних речовин. Важливо при цьому пам’ятати, що треба не просто звірятися з ним, а запам’ятовувати формули і намагатися надалі самостійно відтворювати їх.
