Ответы Химия Итоговый тест Синергия 2 семестрpH = 0 , является … нейтральным щелочным кислым - Уравнение реакции метана с хлором: … CH4 + 2Cl2 → CCl4 + 2H2 CH4 + Cl2 → CH2Cl2 + H2 CH4 + 2Cl2 → 2CHCl + 2HCl CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl - Вещество C6H5OH
Химия / Вопросы + ответыпоследовательности, указанной в вопросе (Х Х Х). Определите пространственное строение вещества. XeF2 линейное CCl4 тетраэдр XeF4 плоский квадрат OF2 угловое Определите вид химической связи, соответствующий веществу
[Росдистант] Химия (ТЕСТЫ) Росдистант ТГУ Отметить вопрос Текст вопроса Определите пространственное строение вещества. XeF4 • плоский квадрат CCl4 • тетраэдр XeF2 • линейное OF2 • угловое • угловое • линейное • плоский квадрат • тетраэдр Вопрос
ИДЗ 2 вариант 19(табл.). Таблица Вещ. g, кг Темп. нач. Темп. кон. Tпл Hпл Tн.т.к Hисп Срт Срж Срг CCl4 15 250,3 400 250,3 2,512 349,9 30,021 – 0,846 0,543
Органическая химия ТПУсоединение реагентами. Какой реагент (укажите номер) необходимо использовать для превращения: 1. Br2 + CCl4 2. Br2 + KMnO4 (разб. р-р) 3. HBr + H2O2 4. HBr При озонолизе циклогексена образуется Выберите
При хлорировании метана в избытке хлора и при ограниченном метане наблюдается смесь продуктов CH3Cl, CH2Cl2,…метана в избытке хлора и при ограниченном метане наблюдается смесь продуктов CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3 и CCl4 — объясните факторы, определяющие распределение продуктов и пути повышения селективности к желаемому
Ответ на вопрос
Кратко и по делу — факторы, определяющие распределение продуктов при радикальном хлорировании метана, и способы повысить селективность.
Факторы, определяющие распределение
- Кинетика последовательных шагов (скорости отрыва H радикалом Cl·). Образование каждого продукта описывается скоростью
\[
r_1 = k_0[CH_4][Cl\cdot],\quad
r_2 = k_1[CH_3Cl][Cl\cdot],\quad
r_3 = k_2[CH_2Cl_2][Cl\cdot],\quad
r_4 = k_3[CHCl_3][Cl\cdot].
\]
Отношения констант \(k_i\) (реактивность C–H в разных субстратах) напрямую задают, какие ступени протекают быстрее.
- Концентрации реагентов: при избытке \(Cl_2\) и малом \(CH_4\) возрастают концентрации промежуточных хлорсодержащих соединений, что смещает равновесие к более хлорированным продуктам.
- Энергия связи C–H и полярные эффекты: замещение H на Cl меняет BDE и электронную плотность; это влияет на стабильность промежуточных радикалов и на \(k_i\). Для Cl· селективность сравнительно низкая (меньше, чем у Br·), поэтому разница в \(k_i\) невелика — поэтому получается смесь.
- Условия реакции: температура, интенсивность света/инициатора (увеличивают концентрацию радикалов и вероятность дальнейшей хлорировки), время контакта (высокая конверсия → больше многократной хлорировки).
- Фаза и диффузионные/кадж‑эффекты: в газовой фазе и при большом избытке \(Cl_2\) дальнейшая хлорировка облегчается; в растворах и при быстрых отводах продуктов можно ограничить дальнейшую обработку.
Простая оценка долей: при стационарной концентрации радикалов относительная скорость образования каждого продукта пропорциональна \(k_i[substrate]\), т.е. доля примерно
\[
\text{доля}_i \propto k_i[\,\text{исходник}_i\,].
\]
Как повысить селективность к нужному продукту
(для каждого целевого ступеня — основные приёмы)
- Для селективного получения CH3Cl (монохлорирование):
- Делать большой избыток \(CH_4\) по отношению к \(Cl_2\) (снижает шанс, что образовавшийся CH3Cl встретит радикал и будет дальше хлорироваться).
- Работать при низкой конверсии (краткое время контакта, прерывистая или непрерывная подача \(Cl_2\)).
- Уменьшить интенсивность и количество инициаторов (меньше \(Cl\cdot\)).
- Низкая температура (снижает скорость последующих ступеней) и быстрый отвод/охлаждение продукта.
- Альтернативный путь: избегать радикальной хлорировки — использовать каталитические маршруты (например, метан + HCl при каталитическом хлорировании) для большей селективности.
- Для селективного получения промежуточных (CH2Cl2, CHCl3):
- Контролировать соотношение \(Cl_2\)/substrate и время реакции так, чтобы дать пройти нужному числу ступеней, но остановить далее.
- Регулировать интенсивность и длительность инициации; применять непрерывные реакторы с заданным временем пребывания.
- Для получения CCl4 (полная хлорировка):
- Избыток \(Cl_2\), высокая конверсия, интенсивное инициирование (сильное освещение/пероксиды), длительное время реакции — все это продвигает последовательные хлорирования до CCl4.
Дополнительные методы повышения селективности
- Быстрая сепарация/откачка целевого продукта по мере образования.
- Добавление селективных захватчиков радикалов/ингибиторов для замедления нежелательных ступеней.
- Каталитические/ионные методы вместо свободнорадикальных для большей регио‑/степенной селективности.
Итог: распределение задаётся отношением скоростей \(k_i\) и концентрациями промежуточных соединений; чтобы сместить продуктовую смесь в сторону желаемого продукта — управляют соотношением реагентов, временем реакции, интенсивностью инициации, температурой и применяют технологические приёмы (непрерывная подача, быстрая сепарация) или альтернативные нерадикальные синтезы.
Еще Ряд веществ, расположенных в порядке уменьшения полярности связи 1)Cl2, HCl, NaCl; 2) CF4, CCl4, CBr4; 3) PH3,…Ряд веществ, расположенных в порядке уменьшения полярности связи 1)Cl2, HCl, NaCl; 2) CF4, CCl4, CBr4; 3) PH3, PCl3, PF3; 4) H4Si, H3P, H2S
Ответ на вопрос
1) Cl2, HCl, NaCl
2) CF4, CCl4, CBr4
3) PF3, PCl3, PH3
4) H2S, H3P, H4Si
Еще