Определение: Элиминирование – это реакция, в ходе которой от субстрата отщепляется молекула (вода, галогеноводород, производное толуолсульфокислоты) или частица ().
Существует несколько видов элиминирования: α-элиминирование, β-элимирование, γ-и δ-элиминирование, орто-элиминирование.
α-Элиминирование приводит к образованию карбенов. γ-и δ-Элиминирования приводят к образованию малых циклов. Общий получения циклоалканов с сохранением числа углеродных атомов. орто-Элиминирование наблюдается при нуклеофильном замещении в ароматическом ядре, протекающим по ариновому механизму. Например, получение смеси пара- и мета-крезолов по реакции пара-бромтолуола с едким натром.
Самое распространенное β-элимирование. Реакции β-элимирование протекают как два последовательных или одновременных ухода различной природы:
1. Катионоидный отрыв протона Н+, вызванного атакой основания и формирование карбаниона, а затем анионоидный отрыв аниона галогена Х-;
2. Анионоидный отрыв аниона галогена Х- или молекулы (вода) и формирование карбокатиона, за которым следует отрыв протона Н+ .
3. Одновременный катионоидный и анионоидный отрыв.
При β-элимировании можно получить: двойные углерод-углеродные связи, тройные углерод-углеродные связи, двойные связи углерод-гетероатом, тройные связи углерод-гетероатом, двойную связь между двумя гетероатомами. Для β-элимирования действуют две классификации. Это, во-первых, элиминирование с участием функциональных производных углеводородов и элиминирование для продуктов конденсации. Во-вторых, для элиминирования действуют два правила: Зайцева и Гофмана. По Зайцеву образуется наиболее алкилированный олефин. По Гофману наименее алкилированный.
Правило Зайцева реализуется в случае элиминирования с участием электроотрицательных групп, уходящих в форме анионов: Основные группы, уходящие в виде нуклеофильных частиц (нуклеофуги) представляют электроотрицательные группы уходить в виде ионов – ионы галогенов, меркаптид-ион, алкоксид-ион, бисульфат-ион, тозилат-ион:
По Гофману протекает элиминирования с участием ониевых ионов, при этом уходящей группой является нейтральная молекула, кроме воды. Причем отщепление нейтральной молекулы происходит после отщепления протона. Ухолдящие группы присутствуют в молекуле субстрата в форме ониевых ионов – оксоний, аммоний фосфоний, сульфоний, диазоний:
Уходят от молекулы субстрата в виде нейтральных молекул, героатомы которых обладают неподеленной электронной парой: вода, аммиак, фосфин, сульфид, азот. Объяснение образованию продукта по Гофману основано на том, что положительно заряженная группа, обладающая отрицательным индуктивным эффектом ослабляет β-связи и наиболее слабыми становятся те, которые рядом не имеют заместителей с положительным индуктивным эффектом.
Основные группы, уходящие в виде электрофильных частиц – это протон, ионы металлов, могут быть электроотрицательные элементы.
Объяснение:
Основываясь на это вы можете найти решение на ваше задание
1. Кремний с серной кислотой не реагирует. Алюминий же в ней растворяется с выделением водорода:
2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2 ↑
2 моль 3 моль
х моль 0,6 моль
Количество вещества водорода равно 13,44 л/ 22,4 л/моль = 0,6 моль.
Количество вещества алюминия по уравнению реакции равно:
х = 2*0,6/3 = 0,4 моль
2. Кремний и алюминий растворяются в щелочах с выделением водорода
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2 K[Al(OH)4] + 3H2 ↑
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
Количество вещества водорода равно 17,92 л/ 22,4 л/моль = 0,8 моль.
Из них 0,6 моль выделилось за счет реакции с алюминием (поскольку для второго опыта был взят образец той же смеси алюминия и кремния такой же массы. Значит, за счет реакции кремния с щелочью выделилось 0,2 моль водорода.
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
1 моль 1 моль
у моль 0,2 моль
Количество вещества кремния согласно уравнению реакции также равно 0,2 моль.
Состав смеси: 0,2 моль Si, 0,4 моль Al
Для определения массовой перейдем от количества вещества к массе вещества
Определение: Элиминирование – это реакция, в ходе которой от субстрата отщепляется молекула (вода, галогеноводород, производное толуолсульфокислоты) или частица ().
Существует несколько видов элиминирования: α-элиминирование, β-элимирование, γ-и δ-элиминирование, орто-элиминирование.
α-Элиминирование приводит к образованию карбенов. γ-и δ-Элиминирования приводят к образованию малых циклов. Общий получения циклоалканов с сохранением числа углеродных атомов. орто-Элиминирование наблюдается при нуклеофильном замещении в ароматическом ядре, протекающим по ариновому механизму. Например, получение смеси пара- и мета-крезолов по реакции пара-бромтолуола с едким натром.
Самое распространенное β-элимирование. Реакции β-элимирование протекают как два последовательных или одновременных ухода различной природы:
1. Катионоидный отрыв протона Н+, вызванного атакой основания и формирование карбаниона, а затем анионоидный отрыв аниона галогена Х-;
2. Анионоидный отрыв аниона галогена Х- или молекулы (вода) и формирование карбокатиона, за которым следует отрыв протона Н+ .
3. Одновременный катионоидный и анионоидный отрыв.
При β-элимировании можно получить: двойные углерод-углеродные связи, тройные углерод-углеродные связи, двойные связи углерод-гетероатом, тройные связи углерод-гетероатом, двойную связь между двумя гетероатомами. Для β-элимирования действуют две классификации. Это, во-первых, элиминирование с участием функциональных производных углеводородов и элиминирование для продуктов конденсации. Во-вторых, для элиминирования действуют два правила: Зайцева и Гофмана. По Зайцеву образуется наиболее алкилированный олефин. По Гофману наименее алкилированный.
Правило Зайцева реализуется в случае элиминирования с участием электроотрицательных групп, уходящих в форме анионов: Основные группы, уходящие в виде нуклеофильных частиц (нуклеофуги) представляют электроотрицательные группы уходить в виде ионов – ионы галогенов, меркаптид-ион, алкоксид-ион, бисульфат-ион, тозилат-ион:
По Гофману протекает элиминирования с участием ониевых ионов, при этом уходящей группой является нейтральная молекула, кроме воды. Причем отщепление нейтральной молекулы происходит после отщепления протона. Ухолдящие группы присутствуют в молекуле субстрата в форме ониевых ионов – оксоний, аммоний фосфоний, сульфоний, диазоний:
Уходят от молекулы субстрата в виде нейтральных молекул, героатомы которых обладают неподеленной электронной парой: вода, аммиак, фосфин, сульфид, азот. Объяснение образованию продукта по Гофману основано на том, что положительно заряженная группа, обладающая отрицательным индуктивным эффектом ослабляет β-связи и наиболее слабыми становятся те, которые рядом не имеют заместителей с положительным индуктивным эффектом.
Основные группы, уходящие в виде электрофильных частиц – это протон, ионы металлов, могут быть электроотрицательные элементы.
Объяснение:
Основываясь на это вы можете найти решение на ваше задание
1. Кремний с серной кислотой не реагирует. Алюминий же в ней растворяется с выделением водорода:
2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2 ↑
2 моль 3 моль
х моль 0,6 моль
Количество вещества водорода равно 13,44 л/ 22,4 л/моль = 0,6 моль.
Количество вещества алюминия по уравнению реакции равно:
х = 2*0,6/3 = 0,4 моль
2. Кремний и алюминий растворяются в щелочах с выделением водорода
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2 K[Al(OH)4] + 3H2 ↑
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
Количество вещества водорода равно 17,92 л/ 22,4 л/моль = 0,8 моль.
Из них 0,6 моль выделилось за счет реакции с алюминием (поскольку для второго опыта был взят образец той же смеси алюминия и кремния такой же массы. Значит, за счет реакции кремния с щелочью выделилось 0,2 моль водорода.
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
1 моль 1 моль
у моль 0,2 моль
Количество вещества кремния согласно уравнению реакции также равно 0,2 моль.
Состав смеси: 0,2 моль Si, 0,4 моль Al
Для определения массовой перейдем от количества вещества к массе вещества
m(Si) = n(Si)*M(Si) = 0,2 моль * 28,1 г/моль = 5,62 г.
m(Al) = n(Al)*M(Al) = 0,4 моль * 27,0 г/моль = 10,8 г.
Масса образцов m = m(Si) + m(Al) = 5.62 + 10.8 = 16.42 г.
Массовая доля кремния w(Si) = m(Si) / m = 5.62 г / 16.42 г = 0,342 = 34,2%
Объяснение: