5 példa kettős kötvényre: részletes betekintés és tények

Ebben a cikkben az N 5 kettős kötési példákat különféle példákkal fogjuk megérteni, megvizsgálva azok elkészítését és tulajdonságait.

A kettős kötés példáinak megértéséhez először is fontos tudni, hogy mit jelent a kettős kötés, vagy mit értesz kettős kötés alatt? Ha két elektronpár megoszlik az atomok között, az a kettős kötés kialakulásához vezet, amely szintén kovalens természetű. Ha a nitrogén kettős kötést képezve kapcsolódik a szénhez, azt iminnek nevezik.

1. Nitrogén-monoxid (NO)

JB Van Helmont volt az első, aki 1600 elején fedezte fel ezt a gázt. Mayow 1669-ben készítette elő salétromsav vason történő hatására, hanem Priestley (1772) a nitrogén-monoxid, mint új vegyület igazi felfedezőjének tartják.

n+ kettős kötés példák
n+ kettős kötés példák

Kép hitel : A cukorbetegség önkezelése

A NO elkészítése:

  • A hígítás hatásáról salétromsav rézről (laboratóriumi módszer)
1 1

A rézforgácsot egy Woulfe-palackba helyezik, és egy kis vizet adnak hozzá. Salétromsavat (természetben tömény) öntenek (a bogáncson keresztül) és a felszabaduló (nitrogén-oxidot) összegyűjtik (a víz felett).

A gáz tisztítását vas-szulfát oldatban abszorbeálják és a tiszta nitrogén-oxid felszabadulásakor kapott sötétbarna nitrozo-vas-szulfátot melegítik.

2 1
  • Kénsavval megsavanyított vas-szulfáttal történő melegítéssel kálium-nitrát-levonással tiszta gázmintát kapunk (laboratóriumi módszer).
3 1

A fenti reakcióban a savanyított vas-szulfát helyett sósavval megsavanyított vas(II)-kloridot is használhatunk.

Vagy nitrogén-oxidot kaphatunk, ha a savanyított (vas-szulfát) oldatot tömény nátrium-nitrit oldattal melegítjük.

4 1
  • Alternatív megoldásként a levegő nitrogén-oxidjának oxidációjával elektromos íven keresztül levegőt vezetnek át, amikor a levegő nitrogénje és oxigénje közvetlenül nitrogén-oxidot eredményez. (ez egy kereskedelmi módszer)
5 2
  • Szóval, az ammónia katalitikus oxidációja ammónia (1 térfogat) és levegő (8 térfogat) keverékének átengedésével (melegített platina géz fölött) 1070 K-on (ez kereskedelmi módszer)
6 1

Nitrogén-oxid előállítása.

  • Színtelen gáznak tekinthető (amely kicsit nehezebb a levegőnél). 123.3 K-on cseppfolyósítható. Folyékony állapotban - kék színű (forráspontja 123 K). 112 K-en kék szilárd anyaggá fagy.
  • Levegővel érintkezve azonnal vörösesbarna nitrogén-dioxid füstöt bocsát ki. Szagát vagy élettani hatását nem lehet leírni.
  • Vízben oldódik (mérsékelten).
  • Nagy nyomáson és alacsony hőmérsékleten nagy nehezen cseppfolyósodik. A folyékony nitrogén-oxid (forráspontja 123 K) levegő hiányában színtelen, és fehér szilárd anyaggá szilárdul (olvadáspont: 112 K).
7 1
  • Az égés támogatója: Éghető, és csak a forrásban lévő kén és az erőteljesen égő foszfor égését támogatja. Az égő kén és a gyengén égő foszfor kialszik. A vörösen forró vashuzal nitrogén-monoxidban ég.
8 1

A vörösen forró réz lebontja a gázt, így nitrogén és réz-oxid keletkezik.

9 2
10 1
  • Csökkentő viselkedés: (közvetlenül) oxigénnel egyesül, és (természetben vörösesbarna) nitrogén-dioxid füstöt ad. Klórral nitrozil-kloridot (NOCl) ad.
11 1

Könnyű oxidációs tulajdonságának köszönhetően kiválóan működik redukálószer. Csökkenti a (savanyított) kálium-permanganátot, és maga is oxidálódik (salétromsavvá). Jóddal (híg oldat) salétromsavvá is oxidálódik.

Koncentrált salétrom sav oxidált nitrogén-oxidot nitrogén-dioxiddá alakítani a következő megfordítható egyenlet szerint:

12 2

A fenti egyenlet megmagyarázza, hogy a koncentrált salétromsav miért reagál fémekkel, és nitrogén-dioxidot ad, míg a híg salétromsav nitrogén-oxidot ad. Tömény salétromsav esetén a reakció előrefelé, de víz jelenlétében, pl. híg savval visszafelé halad. A (közepesen) erős salétromsavval (mindkettő) a gázok fejlődnek.

Olvass További információ : SN2 mechanizmus

Felhasználás

  1. A salétromsav készítésénél.
  2. Az oxigén kimutatásában, hogy megkülönböztessük a dinitrogén-oxidtól.

Szerkezet

A nitrogén-monoxid-molekula összesen 11-et tartalmaz  elektronok a nitrogén- és oxigénatomok vegyértékhéjában. A paramágneses viselkedés páratlan számú elektron jelenlétéről árulkodik, de tulajdonságaik a következő módokon különböznek a többi páratlan elektronmolekulától:

  1. Színtelennek tekinthető (gáz halmazállapotú) levegő hatására barnává válik, folyékony halmazállapotában pedig kék színű.
  2. Viszonylag kevésbé aktív kémiailag.
  3. Normál körülmények között nem dimerizálódik.

2.Nitrogén-dioxid

Előkészítés

  • A nitrogén-oxid és az oxigén reakciója során nitrogén-dioxid keletkezik.
13 1
  • Laboratóriumi módszer: Laboratóriumban kényelmesen elkészíthető keményüveg kémcsőben ólom-nitrát melegítésével.
14 2

A nitrogén-dioxidot folyékony nitrogén-tetraoxiddá kondenzálják a fagyasztó keverékbe mártott U-csőben.

Kép hitel : Wikipedia

A nitrogén-dioxid tulajdonságai

  • Fizikai
  • Ez egy vörösesbarna gáz, szúrós szaggal.
  • Hőmérsékletváltozással társul vagy lebomlik.
16

Ez azt mutatja, hogy a hőmérséklet csökkenésével a nitrogén-dioxid molekulák dinitrogén-tetroxiddá (N2O4) társulnak.

  • Vízben oldódik, amivel kémiailag tovább hat. Salétromsavban oldódik, füstölgő salétromsavat adva.
  • Erősen mérgező és korrodálja a bőrt. Belélegezve fejfájást és hányingert okoz.

Olvass tovább rólat : SN1 mechanizmus

  • Kémiai
  • Savas viselkedés: Nitrogén-dioxid (nitrogén- és salétromsav vegyes anhidridje), nitrogént tartalmazó oxisavak (+3 és +5 oxidációs állapotban). A lakmuszhoz képest savas, és semlegesíti a lúgokat, nitrátokat és nitriteket képezve.
17
  •  Égéstámogató: Éghető, de támogatja az erősen égő foszfor, magnéziumszalag vagy izzó szén égését. Az égő kén vagy gyertya azonban kialszik.
  • Kénsavval: A tömény kénsav elnyeli a nitrogén-dioxidot, és nitrozil-hidrogén-szulfátot képez.
19 2

       Felhasználás

  • A salétromsav gyártása során.
  •  Fontos tényező (Ólomkamrás eljárás), mint katalizátor a kénsav gyártásában.

Szerkezet

A nitrogén elektronikus konfigurációjából tudjuk, hogy három párosítatlan elektron és egy magányos elektronpár van benne. A párosítatlan elektronok közül kettő kötést képez az egyik oxigénnel, a magányos elektronpár pedig koordinátakötést alkot a másik oxigénnel, így egy párosítatlan elektron marad (a nitrogénen).

3. Nitrogén-pentoxid

Előkészítés

  • Salétromsav foszfor-pentoxiddal történő desztillálásával (300 K-en) egy üvegretortában, amikor dehidratálják (nitrogén-pentoxiddá).
20 1
  • Klór hatására (száraz ezüst-nitráton) az ózon átengedésével (folyékony nitrogén-tetroxidon keresztül), amikor kristályos pentoxid képződik.
21 1

Ingatlanok

  1. Szilárd anyag (fehér színtelen, olvadáspontja 303 K), amely (könnyen) szublimál. Olvadáspontja felett lebomlik, és gyors melegítés hatására felrobban.
  2. Elpusztítja az anyagokat (szerves anyagokat).
pentoxid
Kép hitel : Wikipedia

Szerkezet

A nitrogén-pentoxid röntgenvizsgálatai azt sugallják, hogy ionos áru, azaz nitrónium-nitrát, de gőzállapotában szimmetrikus molekulaként van jelen.

4. Hiponitrószsav

Előkészítés

  • A nátrium-amalgám vizes oldatban a nátrium-nitritet vagy nátrium-nitrátot vagy a megfelelő káliumsókat redukálja hiponitriteket képezve.
24

Amikor a redukció befejeződött, az oldatot semlegesítjük, és ezüst-nitráttal kezeljük, amikor ezüst-hiponitrit csapadék képződik. Ezt kiszámított mennyiségű sósavgáz éteres oldatával kezelik, így szabad alnitrogénsav szabadul fel, amelyet kiszűrnek az ezüst-kloridból.

25 2

A szűrletből az étert lepároljuk, így sárga olaj formájában szabad alnitronsavat kapunk, amelyet exszikkátorban csökkentett nyomáson tartva kristályosíthatunk.

  • A hiponitritek kálium-nitrit (vagy nátrium-nitrit-oldat) elektrolízisével is keletkeznek, amikor és amikor a (katódon) felszabaduló hidrogén a nitrogént redukálja (hiponitritté).
26 2

Ingatlanok

A hiponitroszsav fehér levélkékben kristályosodik, amelyek enyhe súrlódásra vagy dörzsölésre szinte azonnal felrobbannak. Vízben, alkoholban, kloroformban, éterben és benzolban oldódik. Vizes oldata olyan gyenge sav, hogy nem bontja le a karbonátokat. Melegítéskor vizes oldat, amely dinitrogén-oxidot és vizet ad.

27 2
28 1

A sav kétbázisú, amint azt a normál hiponitritek (R2N2O2) és a savas hiponitritek (RHN2O2) képződése mutatja. A dietil-hipo-nitrit redukciója etil-alkoholt és nitrogént eredményez, ami azt mutatja, hogy az etilcsoportok nem közvetlenül kapcsolódnak a nitrogénatomokhoz, hanem közöttük van egy oxigénatom.

5. Salétromsav (HNO)

Előkészítés

  • Salétromsav képződik, amikor nitrogén-trioxid vagy NO és NO2 ekvimoláris keveréke 273 K-on vízben oldódik.
29 1
  • Jéghideg kénsavat (számított mennyiség) adva egy jól lehűtött bárium-nitrit oldathoz.
30 2

Az oldhatatlan bárium-szulfátot eltávolítják (szűrési eljárás).

Ingatlanok

  • Az oldatban enyhén kékes színű.
  • Bomlási viselkedés: Ismeretes, hogy instabil (viszonylag). Állás közben még hidegben is autooxidáción megy keresztül (egyidejű oxidáció és redukció). Gyorsan lebomlik, ha az oldatot felforraljuk, és a levegőben barna gőzöket bocsát ki, és salétromsavat hagy maga után.
  • Oxidáló tulajdonságok: Könnyű lebomlása miatt, így keletkező oxigént kap, oxidálószerként működik.
32 1
  • Reakció ammóniával: A salétromsav az ammóniát nitrogénre és vízre bontja.
33 1

Felhasználás

 Hasznos festékek (azo) gyártásában.

Szerkezet

Úgy gondolják, hogy a salétromsav tautomer szerkezettel rendelkezik.

Problémák:

Mi a neve annak az eljárásnak, amelyben katalizátort használnak az ammónia előállítására? ? és Melyik vegyületet használják a kereskedelmileg fontos azofestékek gyártásához?

-Szintézis és salétromsav (HNO)

A fenti vegyületek közül melyiket használják katalizátorként kénsav előállításához? ? és melyik halmazállapotú nitrogén-monoxid paramágneses?

-Nitrogén-dioxid és gáz halmazállapotú

Is Read: