कार्बनिक पदार्थों की ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं।

पदार्थबड़ी मात्रा में जानकारी, कई बारीकियों, सभी प्रकार के BUT और IF के कारण, स्व-अध्ययन में महारत हासिल करना मुश्किल हो सकता है। ध्यान से पढ़ें!

वास्तव में क्या चर्चा की जाएगी?

पूर्ण ऑक्सीकरण (दहन) के अलावा, कार्बनिक यौगिकों के कुछ वर्गों को आंशिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं की विशेषता होती है, जबकि वे अन्य वर्गों में परिवर्तित हो जाते हैं।

प्रत्येक वर्ग के लिए विशिष्ट ऑक्सीकरण एजेंट हैं: CuO (अल्कोहल के लिए), Cu (OH) 2 और OH (एल्डिहाइड के लिए) और अन्य।

लेकिन दो क्लासिक ऑक्सीकरण एजेंट हैं, जो बोलने के लिए, कई वर्गों के लिए सार्वभौमिक हैं।

यह पोटेशियम परमैंगनेट है - KMnO4। और पोटेशियम डाइक्रोमेट (डाइक्रोमेट) - K 2 Cr 2 O 7. ये पदार्थ क्रमशः +7 ऑक्सीकरण अवस्था में मैंगनीज और +6 ऑक्सीकरण अवस्था में क्रोमियम के कारण मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं।

इन ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ प्रतिक्रियाएं काफी सामान्य हैं, लेकिन इस तरह की प्रतिक्रियाओं के उत्पादों को कैसे चुनना है, इस बारे में कोई समग्र मार्गदर्शिका कहीं नहीं है।

व्यवहार में, बहुत सारे कारक हैं जो प्रतिक्रिया के पाठ्यक्रम को प्रभावित करते हैं (तापमान, माध्यम, अभिकर्मकों की एकाग्रता, आदि)। अक्सर उत्पादों का मिश्रण प्राप्त होता है। इसलिए, बनने वाले उत्पाद की भविष्यवाणी करना लगभग असंभव है।

लेकिन यह एकीकृत राज्य परीक्षा के लिए अच्छा नहीं है: वहां आप "शायद यह, या यह, या अन्यथा, या उत्पादों का मिश्रण" नहीं लिख सकते। बारीकियां होनी चाहिए।

असाइनमेंट के कंपाइलर्स ने एक निश्चित तर्क का निवेश किया है, एक निश्चित सिद्धांत जिसके अनुसार एक निश्चित उत्पाद लिखा जाना चाहिए। दुर्भाग्य से, उन्होंने किसी के साथ साझा नहीं किया।

अधिकांश मैनुअल में यह प्रश्न बल्कि फिसलन भरा है: उदाहरण के रूप में दो या तीन प्रतिक्रियाएं दी गई हैं।

मैं इस लेख में प्रस्तुत करता हूं जिसे यूएसई कार्यों के अध्ययन-विश्लेषण के परिणाम कहा जा सकता है। परमैंगनेट और डाइक्रोमेट के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं को संकलित करने के तर्क और सिद्धांतों को काफी उच्च सटीकता (यूएसई मानकों के अनुसार) के साथ सुलझाया गया है। क्रम में सब कुछ के बारे में।

ऑक्सीकरण की डिग्री का निर्धारण.

सबसे पहले, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से निपटने पर, हमेशा एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाला एजेंट होता है।

ऑक्सीकरण एजेंट परमैंगनेट में मैंगनीज या डाइक्रोमेट में क्रोमियम होता है, कम करने वाला एजेंट कार्बनिक (अर्थात् कार्बन परमाणु) में परमाणु होता है।

यह उत्पादों को परिभाषित करने के लिए पर्याप्त नहीं है, प्रतिक्रिया बराबर होनी चाहिए। समीकरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक संतुलन पद्धति का पारंपरिक रूप से उपयोग किया जाता है। इस विधि को लागू करने के लिए, प्रतिक्रिया से पहले और बाद में कम करने वाले एजेंटों और ऑक्सीकरण एजेंटों के ऑक्सीकरण राज्यों को निर्धारित करना आवश्यक है।

नहीं कार्बनिक पदार्थहम 9वीं कक्षा से ऑक्सीकरण की डिग्री जानते हैं:

लेकिन ऑर्गेनिक में, शायद, 9वीं कक्षा में वे निर्धारित नहीं थे। इसलिए, OVR लिखना सीखने से पहले कार्बनिक रसायन विज्ञानआपको कार्बनिक पदार्थों में कार्बन के ऑक्सीकरण की मात्रा का निर्धारण करना सीखना होगा। यह अकार्बनिक रसायन विज्ञान की तुलना में थोड़ा अलग तरीके से किया जाता है।

कार्बन की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था +4 है, न्यूनतम -4 है। और यह इस अंतराल के ऑक्सीकरण की किसी भी डिग्री को दिखा सकता है: -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4।

सबसे पहले आपको यह याद रखना होगा कि ऑक्सीकरण अवस्था क्या है।

ऑक्सीकरण अवस्था वह सशर्त आवेश है जो एक परमाणु पर होता है, यह मानते हुए कि इलेक्ट्रॉन जोड़े पूरी तरह से अधिक विद्युतीय परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाते हैं।

इसलिए, ऑक्सीकरण की डिग्री विस्थापित इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या से निर्धारित होती है: यदि इसे किसी दिए गए परमाणु में स्थानांतरित कर दिया जाता है, तो यह एक अतिरिक्त माइनस (-) चार्ज प्राप्त करता है, यदि एक परमाणु से, तो यह एक अतिरिक्त प्लस (+) प्राप्त करता है। चार्ज। सिद्धांत रूप में, यह संपूर्ण सिद्धांत है जिसे आपको कार्बन परमाणु के ऑक्सीकरण अवस्था को निर्धारित करने के लिए जानना आवश्यक है।

एक यौगिक में किसी विशेष कार्बन परमाणु के ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करने के लिए, हमें इसके प्रत्येक बंधन पर विचार करना होगा और देखना होगा कि इलेक्ट्रॉन जोड़ी किस दिशा में स्थानांतरित होगी और कार्बन परमाणु पर इससे कौन सा अतिरिक्त चार्ज (+ या -) उत्पन्न होगा .

आइए विश्लेषण करें ठोस उदाहरण:

कार्बन पर तीन हाइड्रोजन बांड. कार्बन और हाइड्रोजन - कौन सा अधिक विद्युतीय है? कार्बन, तब, इन तीन बंधों के साथ, इलेक्ट्रॉन युग्म कार्बन की ओर खिसकेगा। कार्बन प्रत्येक हाइड्रोजन से एक ऋणात्मक आवेश लेता है: यह निकलता है -3

चौथा बंधन क्लोरीन के साथ है। कार्बन और क्लोरीन - कौन सा अधिक विद्युतीय है? क्लोरीन, जिसका अर्थ है कि इस बंधन के ऊपर, इलेक्ट्रॉन जोड़ी क्लोरीन की ओर स्थानांतरित हो जाएगी। कार्बन में एक धनात्मक +1 आवेश होता है।

फिर, आपको बस जोड़ने की जरूरत है: -3 + 1 = -2। इस कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था -2 है।

आइए प्रत्येक कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें:

कार्बन के हाइड्रोजन से तीन बंध होते हैं। कार्बन और हाइड्रोजन - कौन सा अधिक विद्युतीय है? कार्बन, तब, इन तीन बंधों के साथ, इलेक्ट्रॉन युग्म कार्बन की ओर खिसकेगा। कार्बन प्रत्येक हाइड्रोजन से एक ऋणात्मक आवेश लेता है: यह निकलता है -3

और एक और कार्बन के साथ एक और बंधन। कार्बन और अन्य कार्बन - उनकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी समान होती है, इसलिए इलेक्ट्रॉन जोड़ी का कोई विस्थापन नहीं होता है (आबंध ध्रुवीय नहीं होता है)।

इस परमाणु में एक ऑक्सीजन परमाणु के साथ दो बंधन होते हैं, और एक और ऑक्सीजन परमाणु (ओएच समूह के हिस्से के रूप में) के साथ एक और बंधन होता है। तीन बंधनों में अधिक विद्युतीय ऑक्सीजन परमाणु कार्बन से एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी खींचते हैं, और कार्बन में +3 चार्ज होता है।

चौथे बंध से कार्बन दूसरे कार्बन से जुड़ जाता है, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं कि इलेक्ट्रॉन युग्म इस आबंध के अनुदिश नहीं बदलता है।

कार्बन दो बंधों द्वारा हाइड्रोजन परमाणुओं से बंधा होता है। कार्बन, अधिक विद्युतीय होने के कारण, हाइड्रोजन के साथ प्रत्येक बंधन के लिए इलेक्ट्रॉनों के एक जोड़े को खींचता है, -2 का चार्ज प्राप्त करता है।

एक कार्बन डबल बॉन्ड ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा होता है। अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन प्रत्येक बंधन के लिए एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी को आकर्षित करती है। एक साथ, दो इलेक्ट्रॉन जोड़े कार्बन से खींचे जाते हैं। कार्बन +2 चार्ज प्राप्त करता है।

साथ में यह +2 -2 = 0 निकलता है।

आइए इस कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें:

अधिक विद्युत ऋणात्मक नाइट्रोजन के साथ एक ट्रिपल बॉन्ड कार्बन को +3 का चार्ज देता है; कार्बन के साथ बंधन के कारण इलेक्ट्रॉन जोड़ी का कोई विस्थापन नहीं होता है।

परमैंगनेट के साथ ऑक्सीकरण।

परमैंगनेट का क्या होगा?

परमैंगनेट के साथ रेडॉक्स प्रतिक्रिया विभिन्न वातावरणों (तटस्थ, क्षारीय, अम्लीय) में आगे बढ़ सकती है। और यह माध्यम पर निर्भर करता है कि प्रतिक्रिया वास्तव में कैसे आगे बढ़ेगी, और इस मामले में कौन से उत्पाद बनते हैं।

इसलिए, यह तीन दिशाओं में जा सकता है:

परमैंगनेट, एक ऑक्सीकरण एजेंट होने के कारण कम हो जाता है। यहाँ उसकी वसूली के उत्पाद हैं:

1. अम्लीय वातावरण.

माध्यम सल्फ्यूरिक एसिड (एच 2 एसओ 4) के साथ अम्लीकृत होता है। मैंगनीज +2 ऑक्सीकरण अवस्था में कम हो जाता है। और रिकवरी उत्पाद होंगे:

केएमएनओ 4 + एच 2 एसओ 4 → एमएनएसओ 4 + के 2 एसओ 4 + एच 2 ओ

1. क्षारीय वातावरण.

एक क्षारीय वातावरण बनाने के लिए, एक काफी केंद्रित क्षार (KOH) मिलाया जाता है। मैंगनीज +6 के ऑक्सीकरण अवस्था में कम हो जाता है। रिकवरी उत्पाद

केएमएनओ 4 + केओएच → के 2 एमएनओ 4 + एच 2 ओ

1. तटस्थ वातावरण(और थोड़ा क्षारीय).

एक तटस्थ वातावरण में, परमैंगनेट के अलावा, पानी भी प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है (जिसे हम समीकरण के बाईं ओर लिखते हैं), मैंगनीज +4 (एमएनओ 2) तक कम हो जाएगा, कमी उत्पाद होंगे:

केएमएनओ 4 + एच 2 ओ → एमएनओ 2 + केओएच

और थोड़े क्षारीय वातावरण में (कम सांद्रता वाले KOH विलयन की उपस्थिति में):

केएमएनओ 4 + केओएच → एमएनओ 2 + एच 2 ओ

ऑर्गेनिक्स का क्या होगा?

सीखने वाली पहली बात यह है कि यह सब शराब से शुरू होता है! यह ऑक्सीकरण का प्रारंभिक चरण है। जिस कार्बन से हाइड्रॉक्सिल समूह जुड़ा होता है, उसका ऑक्सीकरण होता है।

जब ऑक्सीकृत हो जाता है, तो कार्बन परमाणु ऑक्सीजन के साथ एक बंधन "प्राप्त" कर लेता है। इसलिए, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया की योजना लिखते समय, वे तीर के ऊपर [O] लिखते हैं:

प्राथमिक शराब पहले एक एल्डिहाइड में ऑक्सीकृत, फिर एक कार्बोक्जिलिक एसिड में:

ऑक्सीकरण माध्यमिक शराब दूसरे चरण में टूट जाता है। चूंकि कार्बन बीच में है, एक कीटोन बनता है, एल्डिहाइड नहीं (कीटोन समूह में कार्बन परमाणु अब हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ शारीरिक रूप से एक बंधन नहीं बना सकता है):

केटोन्स, तृतीयक ऐल्कोहॉलऔर कार्बोक्जिलिक एसिडअब ऑक्सीकृत नहीं है

ऑक्सीकरण प्रक्रिया चरणबद्ध होती है - जब तक ऑक्सीकरण करना होता है और इसके लिए सभी स्थितियां होती हैं - प्रतिक्रिया जारी रहती है। सब कुछ एक ऐसे उत्पाद के साथ समाप्त होता है जो दी गई शर्तों के तहत ऑक्सीकरण नहीं करता है: एक तृतीयक अल्कोहल, एक कीटोन, या एक एसिड।

यह मेथनॉल ऑक्सीकरण के चरणों को ध्यान देने योग्य है। सबसे पहले, इसे संबंधित एल्डिहाइड में ऑक्सीकृत किया जाता है, फिर संबंधित एसिड में:

इस उत्पाद (फॉर्मिक एसिड) की एक विशेषता यह है कि कार्बोक्सिल समूह में कार्बन हाइड्रोजन से बंधा होता है, और यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि यह एल्डिहाइड समूह से ज्यादा कुछ नहीं है:

और एल्डिहाइड समूह, जैसा कि हमने पहले पाया, कार्बोक्सिल में आगे ऑक्सीकृत हो जाता है:

क्या आपने परिणामी पदार्थ को पहचाना? इसका सकल सूत्र एच 2 सीओ 3 है। यह कार्बोनिक एसिड है, जो टूट जाता है कार्बन डाइऑक्साइडऔर पानी:

एच 2 सीओ 3 → एच 2 ओ + सीओ 2

इसलिए, मेथनॉल, फॉर्मिक एल्डिहाइड और फॉर्मिक एसिड (एल्डिहाइड समूह के कारण) कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाते हैं।

हल्का ऑक्सीकरण।

हल्का ऑक्सीकरण है एक तटस्थ या थोड़ा क्षारीय माध्यम में मजबूत हीटिंग के बिना ऑक्सीकरण (0 प्रतिक्रिया के ऊपर लिखा गया है ° या 20 °) .

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि अल्कोहल हल्की परिस्थितियों में ऑक्सीकरण नहीं करता है। इसलिए, यदि वे बनते हैं, तो उन पर ऑक्सीकरण रुक जाता है। कौन से पदार्थ हल्के ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में प्रवेश करेंगे?

1. सी = सी डबल बॉन्ड (वैग्नर प्रतिक्रिया) युक्त।

इस मामले में, -बंध टूट जाता है और हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ जारी बांड पर "बैठ जाता है"। यह डायहाइड्रिक अल्कोहल निकलता है:

आइए एथिलीन (एथीन) के हल्के ऑक्सीकरण की प्रतिक्रिया लिखें। आइए प्रारंभिक पदार्थों को लिखें और उत्पादों की भविष्यवाणी करें। उसी समय, हम अभी तक एच 2 ओ और केओएच नहीं लिखते हैं: वे समीकरण के दाईं ओर और बाईं ओर दोनों दिखाई दे सकते हैं। और हम ओवीआर में शामिल पदार्थों के ऑक्सीकरण राज्यों को तुरंत निर्धारित करते हैं:

चलो एक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन बनाते हैं (हमारा मतलब है कि कम करने वाले एजेंट के दो या दो कार्बन परमाणु हैं, वे अलग से ऑक्सीकृत होते हैं):

आइए गुणांक सेट करें:

अंत में, लापता उत्पादों (एच 2 ओ और केओएच) जोड़ें। दाईं ओर पर्याप्त पोटेशियम नहीं है - इसका मतलब है कि क्षार दाईं ओर होगा। हमने इसके सामने एक गुणांक रखा है। बाईं ओर पर्याप्त हाइड्रोजन नहीं है, इसलिए बाईं ओर पानी है। हम इसके सामने एक गुणांक रखते हैं:

आइए प्रोपलीन (प्रोपेन) के साथ भी ऐसा ही करें:

Cycloalkene अक्सर फिसल जाता है। उसे आपको भ्रमित न करने दें। यह एक नियमित हाइड्रोकार्बन है जिसमें दोहरा बंधन होता है:

जहां भी यह दोहरा बंधन होगा, ऑक्सीकरण उसी तरह आगे बढ़ेगा:

1. एक एल्डिहाइड समूह युक्त.

एल्डिहाइड समूह अल्कोहल समूह की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील (अधिक आसानी से प्रतिक्रिया करता है) है। इसलिए, एल्डिहाइड ऑक्सीकरण करेगा। एसिड से पहले:

एसीटैल्डिहाइड (एथेनल) के उदाहरण पर विचार करें। आइए अभिकारकों और उत्पादों को लिखें और ऑक्सीकरण अवस्थाओं को व्यवस्थित करें। आइए एक संतुलन बनाएं और गुणांक को कम करने वाले एजेंट और ऑक्सीकरण एजेंट के सामने रखें:

एक तटस्थ माध्यम और थोड़ा क्षारीय में, प्रतिक्रिया का कोर्स थोड़ा अलग होगा।

एक तटस्थ वातावरण में, जैसा कि हमें याद है, हम समीकरण के बाईं ओर पानी और समीकरण के दाईं ओर क्षार (प्रतिक्रिया के दौरान गठित) लिखते हैं:

ऐसे में एक ही मिश्रण में अम्ल और क्षार पास में होते हैं। न्यूट्रलाइजेशन होता है।

वे अगल-बगल मौजूद नहीं रह सकते हैं और प्रतिक्रिया कर सकते हैं, नमक बनता है:

इसके अलावा, यदि हम समीकरण में गुणांकों को देखें, तो हम समझेंगे कि अम्ल 3 मोल हैं, और क्षार 2 मोल हैं। 2 मोल क्षार केवल 2 मोल अम्ल को उदासीन कर सकता है (2 मोल नमक बनता है)। और एक मोल अम्ल रह जाता है। तो अंतिम समीकरण होगा:

थोड़ा क्षारीय वातावरण में, क्षार अधिक होता है - इसे प्रतिक्रिया से पहले जोड़ा जाता है, इसलिए सभी एसिड बेअसर हो जाते हैं:

ऐसी ही स्थिति मिथेनाल के ऑक्सीकरण में उत्पन्न होती है। जैसा कि हमें याद है, यह कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत होता है:

यह ध्यान में रखना चाहिए कि कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) CO2 अम्लीय है। और क्षार के साथ प्रतिक्रिया करेगा। और चूंकि कार्बोनिक एसिड द्विक्षारकीय होता है, इसलिए अम्ल नमक और औसत नमक दोनों बन सकते हैं। यह क्षार और कार्बन डाइऑक्साइड के अनुपात पर निर्भर करता है:

यदि क्षार कार्बन डाइऑक्साइड से 2:1 . के रूप में संबंधित है, तो औसत नमक होगा:

या क्षार काफी अधिक (दो बार से अधिक) हो सकता है। यदि यह दोगुने से अधिक है, तो शेष क्षार शेष रहेगा:

3KOH + CO 2 → K 2 CO 3 + H 2 O + KOH

यह एक क्षारीय वातावरण में होगा (जहां क्षार की अधिकता होती है, क्योंकि इसे प्रतिक्रिया से पहले प्रतिक्रिया मिश्रण में जोड़ा गया था) या एक तटस्थ वातावरण में, जब बहुत अधिक क्षार बनता है।

लेकिन अगर क्षार कार्बन डाइऑक्साइड से 1:1 . के रूप में संबंधित है, तो एक अम्ल नमक होगा:

कोह + सीओ 2 → केएचसीओ 3

यदि आवश्यकता से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड है, तो यह अधिक मात्रा में रहता है:

KOH + 2CO 2 → KHCO 3 + CO 2

थोड़ा क्षार बनने पर यह तटस्थ वातावरण में होगा।

हम प्रारंभिक पदार्थों, उत्पादों को लिखते हैं, एक संतुलन बनाते हैं, ऑक्सीकरण अवस्था को ऑक्सीकरण एजेंट, कम करने वाले एजेंट और उनसे बनने वाले उत्पादों के सामने डालते हैं:

तटस्थ वातावरण में, एक क्षार (4KOH) दाईं ओर बनेगा:

अब हमें यह समझने की जरूरत है कि CO2 के तीन मोल और क्षार के चार मोल परस्पर क्रिया करने पर क्या बनेगा।

3CO 2 + 4KOH → 3KHCO 3 + KOH

KHCO 3 + KOH → K 2 CO 3 + H 2 O

तो यह इस तरह निकलता है:

3CO 2 + 4KOH → 2KHCO 3 + K 2 CO 3 + H 2 O

इसलिए, समीकरण के दाईं ओर हम दो मोल हाइड्रोकार्बोनेट और एक मोल कार्बोनेट लिखते हैं:

और थोड़े क्षारीय वातावरण में, ऐसी कोई समस्या नहीं होती है: इस तथ्य के कारण कि क्षार की अधिकता है, एक औसत नमक बनेगा:

ऑक्सालिक एसिड एल्डिहाइड के ऑक्सीकरण के साथ भी ऐसा ही होगा:

जैसा कि पिछले उदाहरण में, एक डिबासिक एसिड बनता है, और समीकरण के अनुसार, 4 मोल क्षार प्राप्त किया जाना चाहिए (4 मोल परमैंगनेट के बाद से)।

एक तटस्थ वातावरण में, फिर से, सभी क्षार सभी एसिड को पूरी तरह से बेअसर करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।

क्षार के तीन मोल बनने में जाता है अम्ल नमक, क्षार का एक मोल रहता है:

3HOOC–COOH + 4KOH → 3KOOC–COOH + KOH

और क्षार का यह एक मोल अम्ल नमक के एक मोल के साथ परस्पर क्रिया करता है:

कूक-कूह + कोह → कूक-कुक + एच2ओ

यह इस तरह निकलता है:

3HOOC–COOH + 4KOH → 2KOOC–COOH + KOOC–COOK + H2O

अंतिम समीकरण:

कमजोर क्षारीय माध्यम में, क्षार की अधिकता के कारण एक औसत नमक बनता है:

1. एक ट्रिपल बॉन्ड युक्तसी≡ सी.

याद रखें कि दोहरे बंधन यौगिकों के हल्के ऑक्सीकरण के दौरान क्या हुआ था? याद न आए तो पीछे स्क्रॉल करें - याद रखें।

-बंध टूट जाता है, हाइड्रॉक्सिल समूह में कार्बन परमाणुओं से जुड़ जाता है। यहाँ वही सिद्धांत। बस याद रखें कि ट्रिपल बॉन्ड में दो पाई बॉन्ड होते हैं। सबसे पहले, यह पहले -बॉन्ड पर होता है:

फिर दूसरे -बॉन्ड पर:

एक संरचना जिसमें एक कार्बन परमाणु में दो हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, अत्यंत अस्थिर होती है। जब रसायन शास्त्र में कुछ अस्थिर होता है, तो यह कुछ "गिरने" के लिए जाता है। इस तरह गिरता है पानी:

इसका परिणाम कार्बोनिल समूह में होता है।

उदाहरणों पर विचार करें:

एथिन (एसिटिलीन)। इस पदार्थ के ऑक्सीकरण के चरणों पर विचार करें:

पानी का बंटवारा:

पिछले उदाहरण की तरह, एक प्रतिक्रिया मिश्रण में, अम्ल और क्षार। उदासीनीकरण होता है - नमक बनता है। जैसा कि क्षार परमैंगनेट के सामने गुणांक से देखा जा सकता है, 8 मोल होंगे, अर्थात यह एसिड को बेअसर करने के लिए पर्याप्त है। अंतिम समीकरण:

Butyne-2 के ऑक्सीकरण पर विचार करें:

पानी का बंटवारा:

यहां कोई एसिड नहीं बनता है, इसलिए न्यूट्रलाइजेशन के साथ बेवकूफ बनाने की जरूरत नहीं है।

प्रतिक्रिया समीकरण:

ये अंतर (किनारे पर और श्रृंखला के बीच में कार्बन के ऑक्सीकरण के बीच) पेंटिन के उदाहरण से स्पष्ट रूप से प्रदर्शित होते हैं:

पानी का बंटवारा:

यह एक दिलचस्प संरचना का पदार्थ निकला:

एल्डिहाइड समूह ऑक्सीकरण जारी रखता है:

आइए शुरुआती सामग्री, उत्पादों को लिखें, ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करें, एक संतुलन बनाएं, गुणांक को ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के सामने रखें:

क्षार को 2 मोल बनाना चाहिए (चूंकि परमैंगनेट के सामने गुणांक 2 है), इसलिए, सभी एसिड बेअसर हो जाते हैं:

कठोर ऑक्सीकरण.

कठोर ऑक्सीकरण ऑक्सीकरण है खट्टा, जोरदार क्षारीयवातावरण। और यह भी, में तटस्थ (या थोड़ा क्षारीय), लेकिन गर्म होने पर.

अम्लीय वातावरण में, उन्हें कभी-कभी गर्म भी किया जाता है। लेकिन कठोर ऑक्सीकरण के लिए अम्लीय वातावरण में नहीं आगे बढ़ने के लिए, हीटिंग एक पूर्वापेक्षा है।

कौन से पदार्थ गंभीर ऑक्सीकरण से गुजरेंगे? (सबसे पहले, हम केवल एक अम्लीय वातावरण में विश्लेषण करेंगे - और फिर हम उन बारीकियों को जोड़ेंगे जो ऑक्सीकरण के दौरान अत्यधिक क्षारीय और तटस्थ या थोड़ा क्षारीय (गर्म होने पर) वातावरण में उत्पन्न होती हैं)।

कठोर ऑक्सीकरण के साथ, प्रक्रिया अधिकतम तक जाती है। जब तक ऑक्सीकरण के लिए कुछ है, तब तक ऑक्सीकरण जारी रहता है।

1. शराब। एल्डीहाइड.

इथेनॉल के ऑक्सीकरण पर विचार करें। धीरे-धीरे, यह एक एसिड में ऑक्सीकरण करता है:

हम समीकरण लिखते हैं। हम शुरुआती पदार्थों, ओवीआर उत्पादों को लिखते हैं, ऑक्सीकरण अवस्थाओं को नीचे रखते हैं, एक संतुलन बनाते हैं। प्रतिक्रिया को बराबर करें:

यदि प्रतिक्रिया एल्डिहाइड के क्वथनांक पर की जाती है, जब यह बनता है, तो यह आगे ऑक्सीकरण करने के लिए समय के बिना प्रतिक्रिया मिश्रण से वाष्पित हो जाएगा (दूर उड़ जाएगा)। बहुत ही कोमल परिस्थितियों (कम गर्मी) के तहत एक ही प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। इस मामले में, हम एक उत्पाद के रूप में एल्डिहाइड लिखते हैं:

प्रोपेनॉल-2 के उदाहरण का प्रयोग करते हुए द्वितीयक ऐल्कोहॉल के ऑक्सीकरण पर विचार कीजिए। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, ऑक्सीकरण दूसरे चरण (एक कार्बोनिल यौगिक के गठन) पर समाप्त होता है। चूंकि एक कीटोन बनता है, जो ऑक्सीकृत नहीं होता है। प्रतिक्रिया समीकरण:

एथेनल के संदर्भ में एल्डिहाइड के ऑक्सीकरण पर विचार करें। यह अम्ल का ऑक्सीकरण भी करता है:

प्रतिक्रिया समीकरण:

मिथेनाल और मेथनॉल, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत होते हैं:

धातु:

1. एकाधिक बंधन युक्त.

इस मामले में, श्रृंखला कई बंधनों के साथ टूट जाती है। और जिन परमाणुओं ने इसे बनाया है वे ऑक्सीकरण से गुजरते हैं (ऑक्सीजन के साथ एक बंधन प्राप्त करते हैं)। जितना हो सके ऑक्सीकरण करें।

जब एक दोहरा बंधन टूट जाता है, तो कार्बोनिल यौगिक टुकड़ों से बनते हैं (नीचे की योजना में: एक टुकड़े से - एल्डिहाइड, दूसरे से - कीटोन)

आइए पेंटीन -2 के ऑक्सीकरण का विश्लेषण करें:

"स्क्रैप" का ऑक्सीकरण:

यह पता चला है कि दो एसिड बनते हैं। शुरुआती सामग्री और उत्पादों को लिखें। आइए परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों को निर्धारित करें जो इसे बदलते हैं, एक संतुलन बनाते हैं, प्रतिक्रिया को बराबर करते हैं:

इलेक्ट्रॉनिक संतुलन को संकलित करते समय, हमारा मतलब है कि कम करने वाले एजेंट के दो या दो कार्बन परमाणु होते हैं, वे अलग से ऑक्सीकृत होते हैं:

एसिड हमेशा नहीं बनेगा। उदाहरण के लिए, 2-मिथाइलब्यूटीन के ऑक्सीकरण पर विचार करें:

प्रतिक्रिया समीकरण:

ट्रिपल बॉन्ड के साथ यौगिकों के ऑक्सीकरण में बिल्कुल समान सिद्धांत (केवल ऑक्सीकरण एक एसिड के गठन के साथ तुरंत होता है, एक एल्डिहाइड के मध्यवर्ती गठन के बिना):

प्रतिक्रिया समीकरण:

जब एक बहु बंधन ठीक बीच में स्थित होता है, तो दो उत्पाद नहीं प्राप्त होते हैं, लेकिन एक। चूंकि "स्क्रैप" समान होते हैं और वे समान उत्पादों में ऑक्सीकृत होते हैं:

प्रतिक्रिया समीकरण:

1. डबल कोरोना एसिड.

एक अम्ल होता है जिसमें कार्बोक्सिल समूह (मुकुट) एक दूसरे से जुड़े होते हैं:

यह ऑक्सालिक एसिड है। अगल-बगल के दो मुकुटों का साथ मिलना मुश्किल है। यह सामान्य परिस्थितियों में निश्चित रूप से स्थिर है। लेकिन इस तथ्य के कारण कि इसमें दो कार्बोक्सिल समूह एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, यह अन्य कार्बोक्जिलिक एसिड की तुलना में कम स्थिर है।

और इसलिए, विशेष रूप से कठोर परिस्थितियों में, इसे ऑक्सीकरण किया जा सकता है। "दो मुकुट" के बीच संबंध में एक विराम है:

प्रतिक्रिया समीकरण:

1. बेंजीन होमोलॉग्स (और उनके डेरिवेटिव).

बेंजीन स्वयं ऑक्सीकरण नहीं करता है, इस तथ्य के कारण कि सुगंधितता इस संरचना को बहुत स्थिर बनाती है।

लेकिन इसके समरूपों का ऑक्सीकरण होता है। इस मामले में, सर्किट भी टूट जाता है, मुख्य बात यह जानना है कि वास्तव में कहां है। कुछ सिद्धांत लागू होते हैं:

1. बेंजीन की अंगूठी स्वयं नष्ट नहीं होती है, और अंत तक बरकरार रहती है, रेडिकल में बंधन टूट जाता है।
2. बेंजीन वलय से सीधे बंधे हुए परमाणु का ऑक्सीकरण होता है। अगर इसके बाद भी रेडिकल में कार्बन चेन बनी रहती है, तो इसके बाद गैप होगा।

आइए मेथिलबेंजीन के ऑक्सीकरण का विश्लेषण करें। वहां, रेडिकल में एक कार्बन परमाणु ऑक्सीकृत होता है:

प्रतिक्रिया समीकरण:

आइए आइसोबुटिलबेंजीन के ऑक्सीकरण का विश्लेषण करें:

प्रतिक्रिया समीकरण:

आइए sec-butylbenzene के ऑक्सीकरण का विश्लेषण करें:

प्रतिक्रिया समीकरण:

कई रेडिकल्स के साथ बेंजीन होमोलॉग्स (और होमोलॉग्स के डेरिवेटिव) के ऑक्सीकरण के दौरान, दो-तीन- और अधिक मूल सुगंधित एसिड बनते हैं। उदाहरण के लिए, 1,2-डाइमिथाइलबेंजीन का ऑक्सीकरण:

बेंजीन होमोलॉग्स के डेरिवेटिव (जिसमें बेंजीन रिंग में गैर-हाइड्रोकार्बन रेडिकल होते हैं) उसी तरह ऑक्सीकृत होते हैं। बेंजीन रिंग पर एक अन्य कार्यात्मक समूह हस्तक्षेप नहीं करता है:

उप-योग। एल्गोरिथम "अम्लीय वातावरण में परमैंगनेट के साथ कठोर ऑक्सीकरण की प्रतिक्रिया को कैसे लिखें":

1. प्रारंभिक सामग्री (ऑर्गेनिक्स + केएमएनओ 4 + एच 2 एसओ 4) लिखें।
2. कार्बनिक ऑक्सीकरण के उत्पादों को लिखें (ऐल्कोहॉल, एल्डिहाइड समूह, कई बांड, साथ ही बेंजीन होमोलॉग वाले यौगिक ऑक्सीकृत होंगे)।
3. परमैंगनेट कमी उत्पाद (एमएनएसओ 4 + के 2 एसओ 4 + एच 2 ओ) रिकॉर्ड करें।
4. OVR प्रतिभागियों में ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करें। एक संतुलन बनाएं। ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के साथ-साथ उनसे बनने वाले पदार्थों के लिए गुणांक नीचे रखें।
5. फिर यह गणना करने की सिफारिश की जाती है कि समीकरण के दाईं ओर कितने सल्फेट आयन हैं, इसके अनुसार गुणांक को सल्फ्यूरिक एसिड के सामने बाईं ओर रखें।
6. अंत में गुणांक को पानी के सामने रखें।

अत्यधिक क्षारीय माध्यम में गंभीर ऑक्सीकरण और एक तटस्थ या थोड़ा क्षारीय (गर्म होने पर) माध्यम.

ये प्रतिक्रियाएं बहुत कम आम हैं। हम कह सकते हैं कि ऐसी प्रतिक्रियाएं विदेशी हैं। और किसी भी विदेशी प्रतिक्रिया के रूप में, ये सबसे विवादास्पद थे।

अफ्रीका में कठोर ऑक्सीकरण भी कठिन होता है, इसलिए कार्बनिक पदार्थों को उसी तरह से ऑक्सीकृत किया जाता है जैसे अम्लीय वातावरण में।

हम प्रत्येक वर्ग के लिए प्रतिक्रियाओं का अलग-अलग विश्लेषण नहीं करेंगे, क्योंकि सामान्य सिद्धांतपहले ही कहा जा चुका है। हम केवल बारीकियों का विश्लेषण करेंगे।

मजबूत क्षारीय वातावरण :

अत्यधिक क्षारीय वातावरण में, परमैंगनेट +6 (पोटेशियम मैंगनेट) के ऑक्सीकरण अवस्था में कम हो जाता है:

केएमएनओ 4 + केओएच → के 2 एमएनओ 4।

अत्यधिक क्षारीय वातावरण में, हमेशा क्षार की अधिकता होती है, इसलिए पूर्ण रूप से निष्प्रभावी हो जाएगा: यदि कार्बन डाइऑक्साइड बनता है, तो एक कार्बोनेट होगा, यदि एक एसिड बनता है, तो एक नमक होगा (यदि एसिड पॉलीबेसिक है) - एक औसत नमक)।

उदाहरण के लिए, प्रोपेन का ऑक्सीकरण:

एथिलबेंजीन ऑक्सीकरण:

गर्म होने पर थोड़ा क्षारीय या तटस्थ :

यहां भी, तटस्थता की संभावना को हमेशा ध्यान में रखा जाना चाहिए।

यदि ऑक्सीकरण तटस्थ वातावरण में होता है और एक अम्लीय यौगिक (अम्ल या कार्बन डाइऑक्साइड) बनता है, तो परिणामी क्षार इस अम्लीय यौगिक को बेअसर कर देगा। लेकिन हमेशा क्षार एसिड को पूरी तरह से बेअसर करने के लिए पर्याप्त नहीं होता है।

जब एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण होता है, उदाहरण के लिए, यह पर्याप्त नहीं है (ऑक्सीकरण उसी तरह से आगे बढ़ेगा जैसे कि हल्की परिस्थितियों में - तापमान केवल प्रतिक्रिया को गति देगा)। इसलिए, नमक और एसिड दोनों बनते हैं (मोटे तौर पर बोलते हुए, अधिक मात्रा में शेष)।

हमने इसकी चर्चा तब की जब हमने ऐल्डिहाइडों के हल्के ऑक्सीकरण पर चर्चा की।

इसलिए, यदि आपके पास तटस्थ वातावरण में एसिड है, तो आपको ध्यान से देखना होगा कि क्या यह सभी एसिड को बेअसर करने के लिए पर्याप्त है। पॉलीबेसिक एसिड के न्यूट्रलाइजेशन पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।

कमजोर क्षारीय वातावरण में क्षार की पर्याप्त मात्रा होने के कारण मध्यम लवण ही बनते हैं, क्योंकि क्षार की अधिकता होती है।

एक नियम के रूप में, एक तटस्थ वातावरण में ऑक्सीकरण के दौरान क्षार काफी पर्याप्त है। और प्रतिक्रिया समीकरण कि एक तटस्थ में, कि थोड़ा क्षारीय माध्यम में ही होगा।

उदाहरण के लिए, एथिलबेन्जीन के ऑक्सीकरण पर विचार करें:

क्षार परिणामी एसिड यौगिकों को पूरी तरह से बेअसर करने के लिए पर्याप्त है, यहां तक ​​\u200b\u200bकि अतिरिक्त भी रहेगा:

3 मोल क्षार का सेवन किया जाता है - 1 अवशेष।

अंतिम समीकरण:

एक तटस्थ और थोड़ा क्षारीय माध्यम में यह प्रतिक्रिया उसी तरह आगे बढ़ेगी (थोड़ा क्षारीय माध्यम में बाईं ओर कोई क्षार नहीं है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि यह अस्तित्व में नहीं है, यह केवल प्रतिक्रिया में प्रवेश नहीं करता है)।

पोटेशियम डाइक्रोमेट (बाईक्रोमेट) से युक्त रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं।

परीक्षा में बिक्रोमेट में इतनी विस्तृत विविधता वाली कार्बनिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं नहीं होती हैं।

डाइक्रोमेट के साथ ऑक्सीकरण आमतौर पर केवल एक अम्लीय वातावरण में किया जाता है। उसी समय, क्रोमियम +3 पर बहाल हो जाता है। वसूली उत्पाद:

ऑक्सीकरण कठिन होगा। प्रतिक्रिया बहुत हद तक परमैंगनेट ऑक्सीकरण के समान होगी। वही पदार्थ ऑक्सीकृत होंगे जो अम्लीय वातावरण में परमैंगनेट द्वारा ऑक्सीकृत होते हैं, वही उत्पाद बनेंगे।

आइए नजर डालते हैं कुछ प्रतिक्रियाओं पर।

अल्कोहल के ऑक्सीकरण पर विचार करें। यदि ऑक्सीकरण एल्डिहाइड के क्वथनांक पर किया जाता है, तो यह उनके प्रतिक्रिया मिश्रण को बिना ऑक्सीकृत किए छोड़ देगा:

अन्यथा, अल्कोहल को सीधे एसिड में ऑक्सीकृत किया जा सकता है।

पिछली प्रतिक्रिया में उत्पादित एल्डिहाइड को "पकड़ा" जा सकता है और एक एसिड को ऑक्सीकरण करने के लिए बनाया जा सकता है:

साइक्लोहेक्सानॉल का ऑक्सीकरण। साइक्लोहेक्सानॉल एक द्वितीयक अल्कोहल है, इसलिए एक कीटोन बनता है:

यदि इस सूत्र का उपयोग करके कार्बन परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्यों को निर्धारित करना मुश्किल है, तो आप मसौदे पर लिख सकते हैं:

प्रतिक्रिया समीकरण:

साइक्लोपेंटेन के ऑक्सीकरण पर विचार करें।

दोहरा बंधन टूटता है (चक्र खुलता है), इसे बनाने वाले परमाणुओं को अधिकतम (इस मामले में, कार्बोक्सिल समूह में) ऑक्सीकरण किया जाता है:

USE में ऑक्सीकरण की कुछ विशेषताएं जिनसे हम पूरी तरह सहमत नहीं हैं।

इस खंड में जिन "नियमों", सिद्धांतों और प्रतिक्रियाओं पर चर्चा की जाएगी, हम पूरी तरह से सही नहीं मानते हैं। वे न केवल मामलों की वास्तविक स्थिति (एक विज्ञान के रूप में रसायन विज्ञान), बल्कि स्कूल पाठ्यक्रम के आंतरिक तर्क और विशेष रूप से यूएसई का भी खंडन करते हैं।

लेकिन फिर भी, हम इस सामग्री को उस रूप में देने के लिए मजबूर हैं जिसकी USE को आवश्यकता है।

हम बात कर रहे हैं हार्ड ऑक्सीडेशन की।

याद रखें कि कठोर परिस्थितियों में बेंजीन होमोलॉग और उनके डेरिवेटिव कैसे ऑक्सीकृत होते हैं? सभी रेडिकल समाप्त हो जाते हैं - कार्बोक्सिल समूह बनते हैं। स्क्रैप पहले से ही "स्वतंत्र रूप से" ऑक्सीकरण कर रहे हैं:

इसलिए, यदि अचानक एक हाइड्रॉक्सिल समूह, या एक बहु बंधन, कट्टरपंथी पर दिखाई देता है, तो आपको यह भूलने की जरूरत है कि वहां एक बेंजीन की अंगूठी है। प्रतिक्रिया केवल इस कार्यात्मक समूह (या एकाधिक बंधन) के साथ ही जाएगी।

बेंजीन रिंग की तुलना में कार्यात्मक समूह और कई बंधन अधिक महत्वपूर्ण हैं।

आइए प्रत्येक पदार्थ के ऑक्सीकरण का विश्लेषण करें:

पहला पदार्थ:

इस तथ्य पर ध्यान नहीं देना आवश्यक है कि एक बेंजीन की अंगूठी है। परीक्षा की दृष्टि से यह मात्र माध्यमिक शराब है। द्वितीयक ऐल्कोहॉल कीटोन में ऑक्सीकृत हो जाते हैं, और कीटोन आगे ऑक्सीकृत नहीं होते हैं:

इस पदार्थ को डाइक्रोमेट से ऑक्सीकृत होने दें:

दूसरा पदार्थ:

यह पदार्थ ऑक्सीकृत होता है, जैसे कि एक दोहरे बंधन के साथ एक यौगिक (हम बेंजीन की अंगूठी पर ध्यान नहीं देते हैं):

गर्म होने पर इसे तटस्थ परमैंगनेट में ऑक्सीकरण करने दें:

परिणामी क्षार कार्बन डाइऑक्साइड को पूरी तरह से बेअसर करने के लिए पर्याप्त है:

2कोह + सीओ 2 → के 2 सीओ 3 + एच 2 ओ

अंतिम समीकरण:

तीसरे पदार्थ का ऑक्सीकरण:

अम्लीय माध्यम में ऑक्सीकरण को पोटेशियम परमैंगनेट के साथ आगे बढ़ने दें:

चौथे पदार्थ का ऑक्सीकरण:

इसे अत्यधिक क्षारीय वातावरण में ऑक्सीकृत होने दें। प्रतिक्रिया समीकरण होगा:

और अंत में, इस प्रकार विनाइलबेन्जीन का ऑक्सीकरण होता है:

और यह बेंजोइक एसिड के लिए ऑक्सीकरण करता है, यह ध्यान में रखना चाहिए कि, एकीकृत राज्य परीक्षा के तर्क के अनुसार, यह इस तरह से ऑक्सीकरण करता है क्योंकि यह बेंजीन का व्युत्पन्न है। क्योंकि इसमें दोहरा बंधन होता है।

निष्कर्ष.

आपको ऑर्गेनिक्स में परमैंगनेट और डाइक्रोमेट से जुड़ी रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के बारे में जानने की जरूरत है।

अगर इस लेख में बताए गए कुछ बिंदुओं को आप पहली बार सुनें तो चौंकिए मत। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह विषय बहुत व्यापक और विवादास्पद है। और इसके बावजूद किसी न किसी वजह से इस पर बहुत कम ध्यान दिया जाता है।

जैसा कि आपने देखा होगा, दो या तीन प्रतिक्रियाएं इन प्रतिक्रियाओं के सभी पैटर्न की व्याख्या नहीं करती हैं। यहां आपको एक एकीकृत दृष्टिकोण और सभी बिंदुओं की विस्तृत व्याख्या की आवश्यकता है। दुर्भाग्य से, पाठ्यपुस्तकों और इंटरनेट संसाधनों पर, विषय का पूरी तरह से खुलासा नहीं किया गया है, या बिल्कुल भी खुलासा नहीं किया गया है।

मैंने इन कमियों और कमियों को दूर करने की कोशिश की और इस विषय पर पूरी तरह से विचार किया, न कि आंशिक रूप से। मुझे आशा है कि मैं सफल हुआ।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद, आपको शुभकामनाएं! रसायन विज्ञान में महारत हासिल करने और परीक्षा उत्तीर्ण करने के लिए शुभकामनाएँ!

18. रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं (जारी 2)

18.9. ओवीआर में कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं

ओवीआर में अकार्बनिक कार्बनिक पदार्थों के साथ कार्बनिक पदार्थ अक्सर कम करने वाले एजेंट होते हैं। इसलिए, जब कार्बनिक पदार्थ ऑक्सीजन से अधिक जलते हैं, तो कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हमेशा बनते हैं। जब कम सक्रिय ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग किया जाता है तो प्रतिक्रियाएं अधिक कठिन होती हैं। इस खंड में, केवल कुछ अकार्बनिक ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ कार्बनिक पदार्थों के सबसे महत्वपूर्ण वर्गों के प्रतिनिधियों की प्रतिक्रियाओं पर विचार किया जाता है।

अल्केन्स। हल्के ऑक्सीकरण के साथ, एल्केन्स ग्लाइकोल (डायहाइड्रिक अल्कोहल) में परिवर्तित हो जाते हैं। इन प्रतिक्रियाओं में कम करने वाले परमाणु दोहरे बंधन से जुड़े कार्बन परमाणु हैं।

पोटेशियम परमैंगनेट के घोल के साथ प्रतिक्रिया एक तटस्थ या थोड़ा क्षारीय माध्यम में निम्नानुसार होती है:

सी 2 एच 4 + 2 केएमएनओ 4 + 2 एच 2 ओ सीएच 2 ओएच-सीएच 2 ओएच + 2 एमएनओ 2 + 2 केओएच (शीतलन)

अधिक गंभीर परिस्थितियों में, ऑक्सीकरण से दोहरे बंधन में कार्बन श्रृंखला टूट जाती है और दो एसिड (एक प्रबल क्षारीय माध्यम में, दो लवण) या एक एसिड और कार्बन डाइऑक्साइड (एक प्रबल क्षारीय माध्यम में, एक नमक और) का निर्माण होता है। एक कार्बोनेट):

1) 5CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O (हीटिंग)

2) 5CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 15H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MnSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2 O (हीटिंग)

3) सीएच 3 सीएच \u003d सीएचसीएच 2 सीएच 3 + 6 केएमएनओ 4 + 10 कोह सीएच 3 कुक + सी 2 एच 5 कुक + 6 एच 2 ओ + 6 के 2 एमएनओ 4 (हीटिंग)

4) सीएच 3 सीएच \u003d सीएच 2 + 10 केएमएनओ 4 + 13 केओएच सीएच 3 कुक + के 2 सीओ 3 + 8 एच 2 ओ + 10 के 2 एमएनओ 4 (हीटिंग)

सल्फ्यूरिक एसिड माध्यम में पोटेशियम डाइक्रोमेट 1 और 2 प्रतिक्रियाओं के समान ही अल्केन्स का ऑक्सीकरण करता है।

एल्काइन्स। अल्कीनेस की तुलना में थोड़ी अधिक गंभीर परिस्थितियों में अल्काइन्स ऑक्सीकरण करना शुरू कर देते हैं, इसलिए वे आमतौर पर कार्बन श्रृंखला को तोड़ने वाले ट्रिपल बॉन्ड के साथ ऑक्सीकरण करते हैं। जैसा कि अल्केन्स के मामले में, यहां कम करने वाले परमाणु इस मामले में ट्रिपल बॉन्ड द्वारा जुड़े कार्बन परमाणु हैं। प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, एसिड और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं। अम्लीय वातावरण में परमैंगनेट या पोटेशियम डाइक्रोमेट के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है, उदाहरण के लिए:

5CH 3 C CH + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O (हीटिंग)

कभी-कभी मध्यवर्ती ऑक्सीकरण उत्पादों को अलग करना संभव होता है। अणु में ट्रिपल बॉन्ड की स्थिति के आधार पर, ये या तो डाइकेटोन (R 1-CO-CO-R 2) या एल्डोकेटोन (R-CO-CHO) होते हैं।

एसिटिलीन को पोटेशियम परमैंगनेट के साथ थोड़ा क्षारीय माध्यम में पोटेशियम ऑक्सालेट में ऑक्सीकृत किया जा सकता है:

3सी 2 एच 2 + 8 केएमएनओ 4 \u003d 3 के 2 सी 2 ओ 4 + 2 एच 2 ओ + 8 एमएनओ 2 + 2 केओएच

अम्लीय वातावरण में, ऑक्सीकरण कार्बन डाइऑक्साइड में जाता है:

सी 2 एच 2 + 2 केएमएनओ 4 + 3 एच 2 एसओ 4 \u003d 2सीओ 2 + 2 एमएनएसओ 4 + 4 एच 2 ओ + के 2 एसओ 4

बेंजीन होमोलॉग। बेंजीन होमोलॉग को पोटेशियम परमैंगनेट के एक तटस्थ माध्यम में पोटेशियम बेंजोएट के समाधान के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है:

सी 6 एच 5 सीएच 3 + 2 केएमएनओ 4 \u003d सी 6 एच 5 कुक + 2 एमएनओ 2 + केओएच + एच 2 ओ (उबलते समय)

सी 6 एच 5 सीएच 2 सीएच 3 + 4 केएमएनओ 4 \u003d सी 6 एच 5 कुक + के 2 सीओ 3 + 2 एच 2 ओ + 4 एमएनओ 2 + केओएच (गर्म होने पर)

एक अम्लीय वातावरण में डाइक्रोमेट या पोटेशियम परमैंगनेट के साथ इन पदार्थों के ऑक्सीकरण से बेंजोइक एसिड का निर्माण होता है।

शराब। प्राथमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण के प्रत्यक्ष उत्पाद एल्डिहाइड हैं, जबकि द्वितीयक अल्कोहल केटोन हैं।

अल्कोहल के ऑक्सीकरण के दौरान बनने वाले एल्डिहाइड आसानी से एसिड में ऑक्सीकृत हो जाते हैं; इसलिए, प्राथमिक अल्कोहल से एल्डिहाइड, एल्डिहाइड के क्वथनांक पर एक एसिड माध्यम में पोटेशियम डाइक्रोमेट के साथ ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है। वाष्पीकरण, एल्डिहाइड के पास ऑक्सीकरण के लिए समय नहीं है।

3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 \u003d 3CH 3 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O (हीटिंग)

किसी भी माध्यम में ऑक्सीकरण एजेंट (केएमएनओ 4, के 2 सीआर 2 ओ 7) की अधिकता के साथ, प्राथमिक अल्कोहल कार्बोक्जिलिक एसिड या उनके लवण, और माध्यमिक अल्कोहल केटोन्स में ऑक्सीकृत हो जाते हैं। इन परिस्थितियों में तृतीयक अल्कोहल का ऑक्सीकरण नहीं होता है, लेकिन मिथाइल अल्कोहल कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाता है। गर्म होने पर सभी प्रतिक्रियाएं होती हैं।

डायहाइड्रिक अल्कोहल, एथिलीन ग्लाइकॉल HOCH 2-CH 2 OH, जब KMnO 4 या K 2 Cr 2 O 7 के घोल के साथ एसिड माध्यम में गर्म किया जाता है, तो आसानी से कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में ऑक्सीकृत हो जाता है, लेकिन कभी-कभी मध्यवर्ती उत्पादों को अलग करना संभव होता है। (HOCH 2-COOH, HOOC-COOH, आदि)।

एल्डिहाइड। एल्डिहाइड बल्कि मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं, और इसलिए विभिन्न ऑक्सीकरण एजेंटों द्वारा आसानी से ऑक्सीकरण किया जाता है, उदाहरण के लिए: KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, OH। गर्म होने पर सभी प्रतिक्रियाएं होती हैं:

3CH 3 CHO + 2KMnO 4 \u003d CH 3 COOH + 2CH 3 COOK + 2MnO 2 + H 2 O
3CH 3 CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
सीएच 3 सीएचओ + 2ओएच \u003d सीएच 3 सीओएनएच 4 + 2एजी + एच 2 ओ + 3एनएच 3

ऑक्सीकारक की अधिकता के साथ फॉर्मेल्डिहाइड कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाता है।

18.10. विभिन्न पदार्थों की रेडॉक्स गतिविधि की तुलना

"ऑक्सीकरण परमाणु" और "परमाणु को कम करने" की अवधारणाओं की परिभाषाओं से यह निम्नानुसार है कि उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में परमाणुओं में केवल ऑक्सीकरण गुण होते हैं। इसके विपरीत, सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था में परमाणुओं के पास केवल कम करने वाले गुण होते हैं। मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाओं में परमाणु ऑक्सीकरण और अपचायक दोनों हो सकते हैं।

हालांकि, केवल ऑक्सीकरण की डिग्री के आधार पर, पदार्थों के रेडॉक्स गुणों का स्पष्ट रूप से आकलन करना असंभव है। एक उदाहरण के रूप में, वीए समूह के तत्वों के कनेक्शन पर विचार करें। नाइट्रोजन (वी) और सुरमा (वी) यौगिक कमोबेश मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, बिस्मथ (वी) यौगिक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, और फास्फोरस (वी) यौगिकों में व्यावहारिक रूप से ऑक्सीकरण गुण नहीं होते हैं। इसमें और अन्य इसी तरह के मामलेयह मायने रखता है कि दी गई ऑक्सीकरण अवस्था किसी दिए गए तत्व की कितनी विशेषता है, अर्थात इस ऑक्सीकरण अवस्था में किसी दिए गए तत्व के परमाणुओं वाले स्थिर यौगिक कितने हैं।

कोई भी OVR एक कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट और एक कमजोर कम करने वाले एजेंट के गठन की दिशा में आगे बढ़ता है। सामान्य स्थिति में, किसी भी ओवीआर की संभावना, साथ ही किसी अन्य प्रतिक्रिया की संभावना, गिब्स ऊर्जा में परिवर्तन के संकेत से निर्धारित की जा सकती है। इसके अलावा, पदार्थों की रेडॉक्स गतिविधि को मापने के लिए, ऑक्सीकरण एजेंटों और कम करने वाले एजेंटों (रेडॉक्स जोड़े की मानक क्षमता) की विद्युत रासायनिक विशेषताओं का उपयोग किया जाता है। इन मात्रात्मक विशेषताओं के आधार पर, विभिन्न पदार्थों की रेडॉक्स गतिविधि की श्रृंखला बनाना संभव है। आपको ज्ञात धातु तनावों की श्रृंखला इस तरह से बनाई गई है। यह श्रृंखला मानक परिस्थितियों में जलीय घोलों में धातुओं के अपचयन गुणों की तुलना करना संभव बनाती है ( से= 1 मोल/ली, टी= 298.15 के), साथ ही साथ साधारण एक्वाकेशंस के ऑक्सीकरण गुण। यदि इस श्रृंखला की शीर्ष पंक्ति में आयन (ऑक्सीकरण एजेंट) रखे जाते हैं, और धातु परमाणु (घटाने वाले एजेंट) नीचे की रेखा में रखे जाते हैं, तो इस श्रृंखला का बायां भाग (हाइड्रोजन तक) इस तरह दिखेगा:

इस श्रृंखला में, आयनों (शीर्ष रेखा) के ऑक्सीकरण गुण बाएं से दाएं बढ़ते हैं, जबकि धातुओं (नीचे की रेखा) के कम करने वाले गुण, इसके विपरीत, दाएं से बाएं बढ़ते हैं।

विभिन्न माध्यमों में रेडॉक्स गतिविधि में अंतर को ध्यान में रखते हुए, ऑक्सीकरण एजेंटों के लिए समान श्रृंखला बनाना संभव है। तो, एक अम्लीय माध्यम (पीएच = 0) में प्रतिक्रियाओं के लिए, ऑक्सीकरण गुणों को बढ़ाने की दिशा में धातु गतिविधि की एक श्रृंखला की "निरंतरता" प्राप्त की जाती है

जैसा कि धातुओं की गतिविधि श्रृंखला में होता है, इस श्रृंखला में ऑक्सीकरण एजेंटों (शीर्ष पंक्ति) के ऑक्सीकरण गुण बाएं से दाएं बढ़ते हैं। लेकिन, इस श्रृंखला का उपयोग करके, कम करने वाले एजेंटों (नीचे की रेखा) की कम करने वाली गतिविधि की तुलना केवल तभी संभव है जब उनका ऑक्सीकृत रूप शीर्ष रेखा में दिए गए के साथ मेल खाता हो; इस मामले में यह दाएं से बाएं तक बढ़ता है।

आइए कुछ उदाहरण देखें। यह पता लगाने के लिए कि क्या यह रेडॉक्स संभव है, हम सामान्य नियम का उपयोग करेंगे जो रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की दिशा निर्धारित करता है (प्रतिक्रियाएं कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट और कमजोर कम करने वाले एजेंट के गठन की दिशा में आगे बढ़ती हैं)।

1. क्या मैग्नीशियम CoSO 4 के विलयन से कोबाल्ट को अपचयित कर सकता है?
मैग्नीशियम कोबाल्ट की तुलना में एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है, और Co 2 आयन Mg 2 आयनों की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, इसलिए, यह संभव है।
2. क्या अम्लीय वातावरण में FeCl3 का विलयन तांबे को CuCl 2 में ऑक्सीकृत कर सकता है?
चूँकि Fe 3B आयन, Cu 2 आयनों की तुलना में अधिक प्रबल ऑक्सीकारक होते हैं, और ताँबा Fe 2 आयनों की तुलना में अधिक प्रबल अपचायक होता है, यह संभव है।
3. क्या हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से अम्लीकृत FeCl2 के विलयन में ऑक्सीजन प्रवाहित करके FeCl3 का विलयन प्राप्त करना संभव है?
ऐसा प्रतीत नहीं होगा, क्योंकि हमारी श्रृंखला में ऑक्सीजन Fe 3 आयनों के बाईं ओर है और इन आयनों की तुलना में एक कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट है। लेकीन मे जलीय घोलऑक्सीजन लगभग कभी भी एच 2 ओ 2 तक कम नहीं होती है, इस मामले में यह एच 2 ओ तक कम हो जाती है और ब्र 2 और एमएनओ 2 के बीच एक स्थिति लेती है। इसलिए, ऐसी प्रतिक्रिया संभव है, हालांकि, यह धीरे-धीरे आगे बढ़ती है (क्यों?)
4. क्या पोटेशियम परमैंगनेट के साथ अम्लीय वातावरण में H2O2 का ऑक्सीकरण संभव है?
इस मामले में, एच 2 ओ 2 एक कम करने वाला एजेंट है और कम करने वाला एजेंट एमएन 2 बी आयनों से अधिक मजबूत है, और एमएनओ 4 आयन पेरोक्साइड से बनने वाली ऑक्सीजन की तुलना में अधिक ऑक्सीकरण एजेंट हैं। इसलिए यह संभव है।

एक क्षारीय माध्यम में OVR के लिए निर्मित एक समान श्रृंखला इस तरह दिखती है:

"एसिड" श्रृंखला के विपरीत, इस श्रृंखला का उपयोग धातु गतिविधि श्रृंखला के संयोजन में नहीं किया जा सकता है।

इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि (आधा प्रतिक्रिया विधि), इंटरमॉलिक्युलर ओवीआर, इंट्रामोल्युलर ओवीआर, ओवीआर डिसम्यूटेशन (असमानता, स्व-ऑक्सीकरण-स्व-उपचार), ओवीआर स्विचिंग, पैशन।

1. इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन की विधि का उपयोग करते हुए, प्रतिक्रियाओं के समीकरण बनाते हैं जो तब होते हैं जब ए) एच 2 एस (एस, अधिक सटीक, एस 8) का समाधान सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत पोटेशियम परमैंगनेट के समाधान में जोड़ा जाता है; बी) केएचएस; सी) के 2 एस; घ) एच 2 एसओ 3; ई) केएचएसओ 3; ई) के 2 एसओ 3; छ) एचएनओ 2; छ) केएनओ 2; i) केआई (आई 2); जे) FeSO4 ; के) सी 2 एच 5 ओएच (सीएच 3 सीओओएच); एल) सीएच 3 सीएचओ; एम) (सीओओएच) 2 (सीओ 2); एन) के 2 सी 2 ओ 4। यहां और नीचे, जहां आवश्यक हो, ऑक्सीकरण उत्पादों को घुंघराले कोष्ठक में दर्शाया गया है।
2. निम्नलिखित गैसों को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत पोटेशियम परमैंगनेट के एक समाधान के माध्यम से पारित होने पर होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरण बनाएं: ए) सी 2 एच 2 (सीओ 2); बी) सी 2 एच 4 (सीओ 2 ); सी) सी 3 एच 4 (प्रोपीन) (सीओ 2 और सीएच 3 सीओओएच); घ) सी 3 एच 6; ई) सीएच 4; ई) एचसीएचओ।
3. वही, लेकिन कम करने वाले एजेंट समाधान को तटस्थ पोटेशियम परमैंगनेट समाधान में जोड़ा जाता है: ए) केएचएस; बी) के 2 एस; ग) केएचएसओ 3; डी) के 2 एसओ 3; ई) केएनओ 2; ई) केआई।
4. वही, लेकिन पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड समाधान पहले पोटेशियम परमैंगनेट समाधान में जोड़ा गया था: ए) के 2 एस (के 2 एसओ 4); बी) के 2 एसओ 3; सी) केएनओ 2; डी) केआई (केआईओ 3)।
5. समाधान में होने वाली निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण बनाएं: ए) केएमएनओ 4 + एच 2 एस ...;
   बी) केएमएनओ 4 + एचसीएल ...;
   सी) केएमएनओ 4 + एचबीआर ...;
   डी) केएमएनओ 4 + HI...
6. मैंगनीज डाइऑक्साइड के लिए निम्नलिखित OVR समीकरण लिखिए:
7. सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट के घोल में निम्नलिखित पदार्थों के घोल को मिलाया जाता है: a) KHS; बी) के 2 एस; ग) एचएनओ 2; घ) केएनओ 2; ई) केआई; ई) FeSO 4 ; छ) सीएच 3 सीएच 2 सीएचओ; i) एच 2 एसओ 3; जे) केएचएसओ 3; के) के 2 एसओ 3. चल रही प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।
8. वही, लेकिन निम्नलिखित गैसों को समाधान के माध्यम से पारित किया जाता है: ए) एच 2 एस; बी) SO2।
9. ए) के 2 एस (के 2 एसओ 4) के समाधान पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड युक्त पोटेशियम क्रोमेट समाधान में जोड़े जाते हैं; बी) के 2 एसओ 3; सी) केएनओ 2; डी) केआई (केआईओ 3)। चल रही प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।
10. क्रोमियम (III) क्लोराइड के घोल में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का एक घोल तब तक मिलाया गया जब तक कि शुरू में बने अवक्षेप को भंग नहीं कर दिया गया, और फिर ब्रोमीन पानी मिलाया गया। चल रही प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।
11. वही, लेकिन अंतिम चरण में, पोटेशियम पर्सल्फेट K 2 S 2 O 8 का एक घोल मिलाया गया, जो सल्फेट की प्रतिक्रिया के दौरान कम हो गया था।
12. विलयन में होने वाली अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए :

ए) सीआरसीएल 2 + फेक्ल 3; बी) सीआरएसओ 4 + एफईसीएल 3; सी) सीआरएसओ 4 + एच 2 एसओ 4 + ओ 2;

डी) सीआरएसओ 4 + एच 2 एसओ 4 + एमएनओ 2; ई) सीआरएसओ 4 + एच 2 एसओ 4 + केएमएनओ 4।

13. ठोस क्रोमियम ट्राइऑक्साइड और निम्नलिखित पदार्थों के बीच होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें: ए) सी; बी) सीओ; सी) एस (एसओ 2); डी) एच 2 एस; ई) एनएच 3; ई) सी 2 एच 5 ओएच (सीओ 2 और एच 2 ओ); छ) सीएच 3 कोच 3।
14. निम्नलिखित पदार्थों को सांद्र नाइट्रिक अम्ल में मिलाने पर होने वाली अभिक्रियाओं के समीकरण बनाइए: a) S (H 2 SO 4 ); बी) पी 4 ((एचपीओ 3) 4); ग) ग्रेफाइट; घ) से; ई) मैं 2 (एचआईओ 3); ई) एजी; छ) घन; मैं) पंजाब; जे) केएफ; के) फे ओ; एल) एफईएस; एम) एमजीओ; ओ) एमजीएस; पी) फे (ओएच) 2; ग) पी 2 ओ 3; एम) 2 ओ 3 (एच 3 एएसओ 4) के रूप में; वाई) 2 एस 3 के रूप में; च) फ़े (नं 3) 2; एक्स) पी 4 ओ 10; ग) घन 2 एस.
15. वही, लेकिन निम्नलिखित गैसों के पारित होने के साथ: ए) सीओ; बी) एच 2 एस; सी) एन 2 ओ; घ) एनएच3; ई) नहीं; ई) एच 2 से; छ) हाय।
16. निम्नलिखित मामलों में प्रतिक्रियाएं उसी तरह या अलग तरीके से आगे बढ़ेंगी: ए) मैग्नीशियम का एक टुकड़ा एक उच्च टेस्ट ट्यूब में दो-तिहाई केंद्रित नाइट्रिक एसिड से भरा हुआ था; ख) सांद्र नाइट्रिक अम्ल की एक बूंद मैग्नीशियम प्लेट की सतह पर रखी गई थी? प्रतिक्रिया समीकरण लिखें।
17. सांद्र नाइट्रिक अम्ल की हाइड्रोसल्फ़ाइड अम्ल और गैसीय हाइड्रोजन सल्फाइड की अभिक्रिया में क्या अंतर है? प्रतिक्रिया समीकरण लिखें।
18. क्या ओवीआर उसी तरह आगे बढ़ेगा जब निर्जल क्रिस्टलीय सोडियम सल्फाइड और उसके 0.1 एम समाधान को नाइट्रिक एसिड के एक केंद्रित समाधान में जोड़ा जाता है?
19. निम्नलिखित पदार्थों के मिश्रण को केंद्रित नाइट्रिक एसिड के साथ इलाज किया गया था: Cu, Fe, Zn, Si और Cr। चल रही प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।
20. नाइट्रिक एसिड को पतला करने के लिए निम्नलिखित पदार्थों को जोड़ने पर होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरण बनाएं: ए) I 2; बी) मिलीग्राम; ग) अल; घ) फे; ई) FeO; च) FeS; छ) फे (ओएच) 2; i) फे (ओएच) 3; जे) एमएनएस; के) घन 2 एस; एल) सीयूएस; एम) क्यूओ; एन) ना 2 एस करोड़; पी) ना 2 एस पी; सी) पी 4 ओ 10।
21. जब a) अमोनिया, b) हाइड्रोजन सल्फाइड, c) कार्बन डाइऑक्साइड को नाइट्रिक एसिड के तनु विलयन से गुजारा जाता है, तो क्या प्रक्रियाएँ होंगी?
22. निम्नलिखित पदार्थों को सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल में मिलाने पर होने वाली अभिक्रियाओं के समीकरण बनाइए: a) Ag; बी) घन; ग) ग्रेफाइट; घ) एचसीओओएच; ई) सी 6 एच 12 ओ 6; च) NaCl करोड़; छ) सी 2 एच 5 ओएच।
23. जब हाइड्रोजन सल्फाइड को ठंडे केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के माध्यम से पारित किया जाता है, तो एस और एसओ 2 बनते हैं, गर्म केंद्रित एच 2 एसओ 4 सल्फर को एसओ 2 में ऑक्सीकरण करता है। प्रतिक्रिया समीकरण लिखें। गर्म केंद्रित H2SO4 और हाइड्रोजन सल्फाइड के बीच प्रतिक्रिया कैसे आगे बढ़ेगी?
24. क्रिस्टलीय सोडियम क्लोराइड को सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन क्लोराइड क्यों प्राप्त किया जाता है, जबकि हाइड्रोजन ब्रोमाइड और हाइड्रोजन आयोडीन इस प्रकार प्राप्त नहीं होते हैं?
25. तनु सल्फ्यूरिक अम्ल की a) Zn, b) Al, c) Fe, d) ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में क्रोमियम, e) हवा में क्रोमियम के साथ परस्पर क्रिया के दौरान होने वाली अभिक्रियाओं के समीकरण बनाइए।
26. हाइड्रोजन पेरोक्साइड के रेडॉक्स गुणों की विशेषता वाले प्रतिक्रिया समीकरण बनाएं:

इनमें से किस अभिक्रिया में हाइड्रोजन परॉक्साइड एक ऑक्सीकारक है और किसमें यह अपचायक है?

27. निम्नलिखित पदार्थों को गर्म करने पर क्या प्रतिक्रियाएँ होती हैं: a) (NH 4) 2 CrO 4; बी) नैनो 3; सी) सीएसीओ 3; डी) अल (संख्या 3) 3; ई) पीबी (संख्या 3) 3; च) एग्नो 3; छ) एचजी (संख्या 3) 2; i) Cu(NO 3) 2 ; जे) क्यूओ; एल) NaClO4 ; एल) सीए (सीएलओ 4) 2; एम) फे (संख्या 3) 2; एन) पीसीएल 5; पी) एमएनसीएल 4; ग) एच 2 सी 2 ओ 4; एम) लीनो 3; एस) एचजीओ; च) सीए (संख्या 3) 2; एक्स) फे (ओएच) 3; ग) CuCl 2 ; ज) केसीएलओ 3; डब्ल्यू) केसीएलओ 2; डब्ल्यू) सीआरओ 3?
28. जब अमोनियम क्लोराइड और पोटेशियम नाइट्रेट के गर्म घोल को निकाला जाता है, तो गैस के विकास के साथ एक प्रतिक्रिया होती है। इस अभिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखिए।
29. उन अभिक्रियाओं के समीकरण बनाइए जो तब होती हैं जब a) क्लोरीन को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के ठंडे विलयन से गुजारा जाता है, b) ब्रोमीन वाष्प। वही, लेकिन एक गर्म घोल के माध्यम से।
30. पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के एक गर्म केंद्रित समाधान के साथ बातचीत करते समय, सेलेनियम निकटतम स्थिर ऑक्सीकरण राज्यों (-II और +IV) में विघटन से गुजरता है। इस OVR के लिए एक समीकरण लिखिए।
31. उन्हीं परिस्थितियों में, सल्फर एक समान विघटन से गुजरता है, लेकिन अतिरिक्त सल्फर सल्फाइट आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके थायोसल्फेट आयन S 2 O 3 2 बनाता है। चल रही प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें। ;
32. ए) सिल्वर एनोड के साथ कॉपर नाइट्रेट घोल, बी) कॉपर एनोड के साथ लेड नाइट्रेट घोल के इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण बनाएं।

अनुभव 1. अम्लीय वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के ऑक्सीकरण गुण।पोटेशियम परमैंगनेट के घोल की 3-4 बूंदों में सल्फ्यूरिक एसिड के तनु घोल की बराबर मात्रा और फिर मलिनकिरण तक सोडियम सल्फाइट का घोल मिलाएं। प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें। अनुभव 2.तटस्थ माध्यम में पोटेशियम परमैंगनेट के ऑक्सीकरण गुण।पोटेशियम परमैंगनेट के घोल की 3-4 बूंदों में सोडियम सल्फाइट के घोल की 5-6 बूंदें मिलाएं। किस पदार्थ को अवक्षेप के रूप में पृथक किया गया था? अनुभव 3. क्षारीय माध्यम में पोटेशियम परमैंगनेट के ऑक्सीकरण गुण।पोटेशियम परमैंगनेट के घोल की 3-4 बूंदों में सांद्र सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल की 10 बूंदें और सोडियम सल्फाइट घोल की 2 बूंदें मिलाएं। घोल हरा हो जाना चाहिए। अनुभव 4. अम्लीय वातावरण में पोटेशियम डाइक्रोमेट के ऑक्सीकरण गुण।पोटैशियम डाइक्रोमेट विलयन की 6 बूंदों को तनु सल्फ्यूरिक अम्ल विलयन की 4 बूंदों के साथ अम्लीकृत करें और मिश्रण का रंग बदलने तक सोडियम सल्फाइट विलयन मिलाएँ। अनुभव 5. तनु सल्फ्यूरिक अम्ल के ऑक्सीकरण गुण।एक परखनली में जस्ता का दाना और दूसरे में तांबे के टेप का एक टुकड़ा रखें। दोनों नलियों में तनु सल्फ्यूरिक अम्ल के घोल की 8-10 बूँदें डालें। जो हो रहा है उसकी तुलना करें। एक प्रशंसक कैबिनेट में अनुभव! अनुभव 6. केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण।प्रयोग 5 के समान, लेकिन केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड समाधान जोड़ें। गैसीय प्रतिक्रिया उत्पादों की रिहाई की शुरुआत के एक मिनट बाद, टेस्ट ट्यूब में पोटेशियम परमैंगनेट और कॉपर सल्फेट के घोल से सिक्त फिल्टर पेपर की स्ट्रिप्स डालें। बताएं कि क्या हो रहा है। एक प्रशंसक कैबिनेट में अनुभव! अनुभव 7. पतला नाइट्रिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण।प्रयोग 5 के समान, लेकिन एक पतला नाइट्रिक एसिड समाधान जोड़ें। गैसीय प्रतिक्रिया उत्पादों के रंग परिवर्तन का निरीक्षण करें। एक प्रशंसक कैबिनेट में अनुभव! अनुभव 8. केंद्रित नाइट्रिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण।एक परखनली में तांबे के टेप का एक टुकड़ा रखें और इसमें सांद्र नाइट्रिक एसिड घोल की 10 बूंदें डालें। जब तक धातु पूरी तरह से भंग न हो जाए तब तक धीरे से गर्म करें। एक प्रशंसक कैबिनेट में अनुभव! अनुभव 9. पोटेशियम नाइट्राइट के ऑक्सीकरण गुण।पोटेशियम नाइट्राइट के घोल की 5-6 बूंदों में सल्फ्यूरिक एसिड के तनु घोल की समान मात्रा और पोटेशियम आयोडाइड के घोल की 5 बूंदें मिलाएं। कौन से पदार्थ बनते हैं? अनुभव 10. दृढ गुणपोटेशियम नाइट्राइट।पोटेशियम परमैंगनेट के घोल की 5-6 बूंदों में सल्फ्यूरिक एसिड के तनु घोल की समान मात्रा और पोटेशियम नाइट्राइट के घोल को तब तक मिलाएं जब तक कि मिश्रण पूरी तरह से फीका न हो जाए। अनुभव 11. थर्मल अपघटनकॉपर नाइट्रेट।एक परखनली में कॉपर नाइट्रेट ट्राइहाइड्रेट का एक माइक्रोस्पैटुला रखें, इसे एक रैक में ठीक करें और इसे एक खुली लौ से धीरे से गर्म करें। निर्जलीकरण और बाद में नमक के अपघटन का निरीक्षण करें। एक प्रशंसक कैबिनेट में अनुभव! अनुभव 12.लेड नाइट्रेट का ऊष्मीय अपघटन।एक परखनली में लेड नाइट्रेट रखकर प्रयोग 11 को इसी प्रकार करें। एक प्रशंसक कैबिनेट में अनुभव! इन लवणों के अपघटन के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं में क्या अंतर है?

टोल्यूनि मिथाइलबेनज़ीन है, जो एरेन्स के वर्ग से संबंधित एक रंगहीन तरल है, जो हैं कार्बनिक यौगिकरचना में एक सुगंधित प्रणाली के साथ।

इस पदार्थ की एक प्रमुख विशेषता इसकी विशिष्ट गंध मानी जा सकती है। हालाँकि, यह एकमात्र नहीं है विशिष्ठ विशेषता» पदार्थ। टोल्यूनि में कई गुण और विशेषताएं हैं, और उन सभी के बारे में संक्षेप में बात करना उचित है।

इतिहास का हिस्सा

टोल्यूनि के रासायनिक गुणों का अध्ययन 200 साल से भी कम समय पहले शुरू हुआ था, जब इसे पहली बार प्राप्त किया गया था। पदार्थ की खोज 1835 में फ्रांसीसी फार्मासिस्ट और रसायनज्ञ पियरे जोसेफ पेलेटियर ने की थी। पाइन राल के आसवन के दौरान वैज्ञानिक को टोल्यूनि प्राप्त हुआ।

और तीन साल बाद, फ्रांसीसी भौतिक रसायनज्ञ हेनरी सैंट-क्लेयर डेविल ने इस पदार्थ को एक बाम से अलग कर दिया, जिसे उन्होंने कोलंबियाई शहर टोलू से लाया था। इस पेय के सम्मान में, वास्तव में, यौगिक को इसका नाम मिला।

सामान्य जानकारी

टोल्यूनि की विशेषताओं और रासायनिक गुणों के बारे में क्या कहा जा सकता है? पदार्थ एक तीखी गंध के साथ एक अस्थिर मोबाइल तरल है। इसका हल्का मादक प्रभाव होता है। के साथ प्रतिक्रिया करता है असीमित संख्याहाइड्रोकार्बन, एल्कोहल के साथ ईथर और एस्टर के साथ बातचीत करता है। पानी के साथ नहीं घुलता है।

विशेषताएं इस प्रकार हैं:

• पदार्थ को सूत्र C 7 H 8 द्वारा निरूपित किया जाता है।
• इसका दाढ़ द्रव्यमान 92.14 g/mol है।
• घनत्व 0.86694 ग्राम/सेमी³ है।
• गलनांक और क्वथनांक क्रमशः -95℃ और 110.6℃ हैं।
• विशिष्ट ऊष्मावाष्पीकरण 364 kJ/kg है।
• महत्वपूर्ण चरण संक्रमण तापमान 320 डिग्री सेल्सियस है ।

यह पदार्थ ज्वलनशील भी होता है। धुएँ के रंग की लौ से जलता है।

बुनियादी रासायनिक गुण

टोल्यूनि एक पदार्थ है जो इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं की विशेषता है। वे तथाकथित सुगंधित वलय में होते हैं, जो असामान्य रूप से उच्च स्थिरता प्रदर्शित करता है। ये प्रतिक्रियाएं मुख्य रूप से मिथाइल समूह -सीएच 3 के सापेक्ष पैरा- और ऑर्थो-स्थितियों में होती हैं।

ओजोनोलिसिस और जोड़ (हाइड्रोजनीकरण) की टोल्यूनि प्रतिक्रियाओं के रासायनिक गुणों से संबंधित। कुछ ऑक्सीकरण एजेंटों के प्रभाव में, मिथाइल समूह कार्बोक्सिल बन जाता है। अक्सर, पोटेशियम परमैंगनेट या गैर-केंद्रित का एक क्षारीय समाधान नाइट्रिक एसिड।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि टोल्यूनि सहज दहन में सक्षम है। इसके लिए 535 डिग्री सेल्सियस तापमान की आवश्यकता होती है। फ्लैश 4 डिग्री सेल्सियस पर होता है।

बेंजोइक एसिड का निर्माण

विचाराधीन पदार्थ की इस प्रक्रिया में भाग लेने की क्षमता भी उसके रासायनिक गुणों के कारण होती है। टोल्यूनि, मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ प्रतिक्रिया करके, सुगंधित श्रृंखला से संबंधित सबसे सरल मोनोबैसिक बेंजोइक कार्बोक्जिलिक एसिड बनाता है। इसका सूत्र C 6 H 5 COOH है।

एसिड में सफेद क्रिस्टल की उपस्थिति होती है, जो डायथाइल ईथर, क्लोरोफॉर्म और इथेनॉल में आसानी से घुलनशील होते हैं। यह निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त किया जाता है:

• टोल्यूनि और पोटेशियम परमैंगनेट एक अम्लीय वातावरण में परस्पर क्रिया करते हैं। सूत्र इस प्रकार है: 5C 6 H 5 CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 6MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 14H 2 O।
• टोल्यूनि और पोटेशियम परमैंगनेट एक तटस्थ वातावरण में परस्पर क्रिया करते हैं। सूत्र है: सी 6 एच 5 सीएच 3 + 2 केएमएनओ 4 → सी 6 एच 5 कुक + 2 एमएनओ 2 + केओएच + एच 2 ओ।
• टोल्यूनि, हैलोजन के साथ प्रकाश में बातचीत, ऊर्जावान ऑक्सीकरण एजेंट। सूत्र के अनुसार होता है: सी 6 एच 5 सीएच 3 + एक्स 2 → सी 6 एच 5 सीएच 2 एक्स + एचएक्स।

इन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप प्राप्त बेंजोइक एसिड कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। यह मुख्य रूप से अभिकर्मकों को प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है - बेंज़ोयल क्लोराइड, बेंजोएट प्लास्टिसाइज़र, फिनोल।

इसका उपयोग डिब्बाबंदी में भी किया जाता है। योजक E213, E212, E211 और E210 बेंजोइक एसिड के आधार पर बनाए जाते हैं। यह एंजाइमों को अवरुद्ध करता है और चयापचय को धीमा कर देता है, खमीर, मोल्ड और बैक्टीरिया के विकास को रोकता है।

बेंज़ोइक एसिड का इलाज दवा में भी किया जाता है चर्म रोगऔर एक expectorant के रूप में।

पदार्थ प्राप्त करना

प्रदर्शन रासायनिक गुणटोल्यूनि, ऊपर प्रस्तुत प्रतिक्रिया समीकरण वे सभी नहीं हैं जिन पर मैं विचार करना चाहूंगा। इस पदार्थ को प्राप्त करने की प्रक्रिया के बारे में बात करना महत्वपूर्ण है।

टोल्यूनि तेल के गैसोलीन अंशों के औद्योगिक प्रसंस्करण का एक उत्पाद है। इसे उत्प्रेरक सुधार भी कहा जाता है। पदार्थ को चयनात्मक निष्कर्षण द्वारा अलग किया जाता है, जिसके बाद सुधार किया जाता है - मिश्रण को प्रतिवर्ती गर्मी और तरल और वाष्प के बीच बड़े पैमाने पर स्थानांतरण द्वारा अलग किया जाता है।

अक्सर इस प्रक्रिया को हेप्टेन के उत्प्रेरक डिहाइड्रोजनीकरण द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। यह सीएच 3 (सीएच 2) 5 सीएच 3 सूत्र के साथ एक कार्बनिक अल्केन है। डीहाइड्रोजनीकरण मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन - साइक्लोअल्केन के माध्यम से होता है जिसका सूत्र सी 7 एच 14 होता है। यह एक मोनोसायक्लिक हाइड्रोकार्बन है जिसमें एक हाइड्रोजन परमाणु को मिथाइल समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

टोल्यूनि को बेंजीन की तरह ही शुद्ध किया जाता है। केवल तभी लागू होता है गंधक का तेजाब,यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि यह पदार्थ अधिक आसानी से सल्फोनेटेड होता है। इसका मतलब है कि टोल्यूनि को शुद्ध करते समय, अधिक बनाए रखना आवश्यक है कम तापमान. 30 डिग्री सेल्सियस से नीचे सटीक होना।

टोल्यूनि और बेंजीन

चूंकि ये दोनों पदार्थ समान हैं, इसलिए रासायनिक गुणों की तुलना करना उचित है। बेंजीन और टोल्यूनि दोनों प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं। हालांकि, उनकी गति अलग है। चूंकि टोल्यूनि अणु में मिथाइल समूह सुगंधित वलय को प्रभावित करता है, इसलिए यह तेजी से प्रतिक्रिया करता है।

लेकिन बेंजीन, बदले में, ऑक्सीकरण के लिए प्रतिरोध प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए, जब यह प्रभावित होता है पोटेशियम परमैंगनेट,कुछ नहीं होता है। लेकिन इस तरह की प्रतिक्रिया के दौरान टोल्यूनि बेंजोइक एसिड बनाता है, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है।

इसी समय, यह ज्ञात है कि संतृप्त हाइड्रोकार्बन पोटेशियम परमैंगनेट के समाधान के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। तो टोल्यूनि के ऑक्सीकरण को मिथाइल समूह पर बेंजीन रिंग द्वारा लगाए गए प्रभाव द्वारा समझाया गया है। इस कथन की पुष्टि बटलरोव के सिद्धांत से होती है। इसके अनुसार अणुओं में परमाणु और उनके समूह परस्पर प्रभाव डालते हैं।

फ्राइडल-शिल्प प्रतिक्रिया

टोल्यूनि के सूत्र और रासायनिक गुणों के बारे में ऊपर बहुत कुछ कहा जा चुका है। लेकिन अभी तक यह उल्लेख नहीं किया गया है कि यह पदार्थ बेंजीन से प्राप्त किया जा सकता है यदि फ्राइडल-शिल्प प्रतिक्रिया की जाती है। यह एसिड उत्प्रेरकों का उपयोग करके सुगंधित यौगिकों के एसाइलेशन और एल्केलेशन की विधि का नाम है। इनमें बोरॉन ट्राइफ्लोराइड (BF 3), जिंक क्लोराइड (ZnCl 2), एल्युमिनियम (AlCl 3) और आयरन (FeCI 3) शामिल हैं।

लेकिन टोल्यूनि के मामले में, केवल एक उत्प्रेरक का उपयोग किया जा सकता है। और यह आयरन ट्राइब्रोमाइड है, जो एक अकार्बनिक प्रकृति का एक जटिल द्विआधारी यौगिक है जिसका सूत्र FeBr 3 है। और प्रतिक्रिया इस प्रकार है: C 6 H 6 + CH 3 Br à FeBr 3 C 6 H 5 CH 3 + HBr। तो न केवल बेंजीन और टोल्यूनि के रासायनिक गुण संयुक्त हैं, बल्कि एक पदार्थ को दूसरे से प्राप्त करने की क्षमता भी है।

आग से खतरा

रासायनिक और के बारे में बात करते हुए उसका उल्लेख नहीं करना असंभव है भौतिक गुणटोल्यूनि आखिरकार, यह एक अत्यधिक ज्वलनशील पदार्थ है।

यह वर्ग 3.1 ज्वलनशील तरल पदार्थ के अंतर्गत आता है। इस श्रेणी में डीजल ईंधन, गैस तेल, असंवेदनशील विस्फोटक यौगिक भी शामिल हैं।

टोल्यूनि के पास खुली आग, धूम्रपान, चिंगारी की अनुमति नहीं होनी चाहिए। वायु के साथ इस पदार्थ के वाष्पों का मिश्रण भी विस्फोटक होता है। जब लोडिंग और अनलोडिंग का संचालन किया जाता है, तो स्थैतिक बिजली से सुरक्षा के नियमों का अनुपालन सर्वोपरि होता है।

टोल्यूनि से संबंधित कार्य करने के उद्देश्य से उत्पादन सुविधाएं आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन, और उपकरण - चूषण के साथ प्रदान की जाती हैं। ऐसे उपकरणों का उपयोग करना मना है जो प्रभाव पर स्पार्क कर सकते हैं। और यदि कोई पदार्थ प्रज्वलित होता है, तो उसे केवल बारीक छिड़काव वाले पानी, वायु-यांत्रिक या रासायनिक फोम से बुझाने की आवश्यकता होती है। गिरा हुआ टोल्यूनि रेत से निष्प्रभावी हो जाता है।

मानवीय खतरा

टोल्यूनि की विशेषताएं और रासायनिक गुण इसकी विषाक्तता निर्धारित करते हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इसके वाष्पों का मादक प्रभाव होता है। यह उच्च सांद्रता पर विशेष रूप से मजबूत है। एक व्यक्ति जो वाष्पों को अंदर लेता है, उसे मजबूत मतिभ्रम होता है। कम ही लोग जानते हैं, लेकिन 1998 तक यह पदार्थ मोमेंट ग्लू का हिस्सा था। यही कारण है कि यह नशा करने वालों के बीच इतना लोकप्रिय था।

इस पदार्थ की उच्च सांद्रता भी प्रतिकूल प्रभाव डालती है तंत्रिका प्रणाली, आंखों की श्लेष्मा झिल्ली, त्वचा। हेमटोपोइजिस का कार्य बिगड़ा हुआ है, क्योंकि टोल्यूनि एक अत्यधिक विषैला जहर है। इससे हाइपोक्सिया और सायनोसिस जैसी बीमारियां हो सकती हैं।

टोल्यूनि मादक द्रव्यों के सेवन की अवधारणा भी है। इसका कार्सिनोजेनिक प्रभाव भी होता है। आखिरकार, त्वचा या श्वसन अंगों के माध्यम से मानव शरीर में प्रवेश करने वाला एक जोड़ा तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करता है। कभी-कभी इन प्रक्रियाओं को उलटा नहीं किया जा सकता है।

इसके अलावा, वाष्प सुस्ती पैदा कर सकता है और वेस्टिबुलर तंत्र के कामकाज को बाधित कर सकता है। इसलिए, इस पदार्थ के साथ काम करने वाले लोग अच्छी तरह हवादार क्षेत्रों में काम करते हैं, हमेशा ड्राफ्ट के तहत, और विशेष रबर के दस्ताने का उपयोग करते हैं।

आवेदन

टोल्यूनि के भौतिक-रासायनिक गुणों के विषय को पूरा करने के लिए, यह उन क्षेत्रों पर विचार करने योग्य है जिनमें यह पदार्थ सक्रिय रूप से शामिल है।

इसके अलावा, यह यौगिक कई पॉलिमर (अनाकार क्रिस्टलीय मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थ) के लिए एक प्रभावी विलायक है। और इसे अक्सर पेंट और वार्निश, कुछ औषधीय दवाओं के लिए वाणिज्यिक सॉल्वैंट्स की संरचना में भी जोड़ा जाता है। यहां तक ​​कि विस्फोटकों के निर्माण में भी यह यौगिक लागू होता है। इसके अतिरिक्त ट्रिनिट्रोटोल्यूइन और ट्रोटिल्टोल बनते हैं।