Химические цепочки превращений: примеры и способы решения

Химические цепочки превращений - это один из наиболее часто встречающихся в школьных учебниках, а также на самостоятельных, проверочных и контрольных типов задач по химии. Чтобы успешно их решать, нужно понимать, как именно они устроены и каким образом стоит подходить к ним. Рассмотрим, как решать цепочки превращений в общем и на конкретных примерах.

Общие принципы решения химических цепочек превращений

Для начала нужно внимательно прочитать условие задачи и изучить цепочку. Четко поняв, что требуется в задаче, можно переходить непосредственно к ее решению.

1. Выписав отдельно цепочку химических превращений, пронумеруйте количество необходимых реакций (они обозначены стрелочками от одного вещества к другому).
2. Определите, к какому классу веществ относится каждый член цепочки и, если необходимо, выпишите на черновике отдельно в столбик каждое вещество из цепочки и его класс. В случае когда имеются неназванные вещества и их класс неизвестен, проанализируйте, какие вещества могут быть получены из исходного и какого класса вещество должно выступить исходным для следующего после неназванного вещества элемента цепочки.
3. Проанализируйте, каким образом можно получить вещество этого класса из исходного для каждого элемента цепочки. В случае если прямая реакция невозможна, подумайте, какие классы веществ можно получить из исходного вещества и из каких получаемых веществ можно позже синтезировать конечное требуемое вещество.
4. Составьте схему уравнения первой из необходимых реакций. Не забудьте расставить коэффициенты в уравнении.
5. Последовательно осуществите цепочку химических превращений, рассматривая каждую реакцию в отдельности. Проверьте себя, уделяя внимание оформлению реакций.

Пример решения цепочки превращений

Допустим, в задаче имеется химическая цепочка превращений следующего вида:

Необходимо найти вещества, обозначенные как Х₁, Х₂ и Х₃, и осуществить указанные реакции. Рассмотрим, какие реакции необходимо выполнить для решения этой цепочки после того, как вы пронумеруете стрелки и определите классы веществ.

1. Для того чтобы из 1,2-дибромэтана получить ацетилен, нужно воздействовать на него спиртовым раствором щелочи при нагревании. В ходе этой реакции от одной из молекул 1,2-дибромэтана отщепятся две молекулы бромоводорода. Эти молекулы будут нейтрализованы щелочью.
2. Далее, исходя из условий протекания реакции, вы делаете вывод, что это реакция М. Г. Кучерова. Она приводит к образованию ацетальдегида.
3. Ацетальдегид, реагируя в присутствии серной кислоты с дихроматом калия, дает уксусную кислоту.
4. Гидрокарбонат вступает в реакцию обмена с раствором кислоты.
5. Полученный ацетат щелочноземельного металла при нагревании разлагается, образуя карбонат металла и кетон.

Таким образом, записанное поэтапно решение данной химической цепочки превращений будет выглядеть так:

Полезные советы

Решая цепочки химических уравнений, важно помнить, что конечный результат зависит от каждой последовательно верно решенной реакции в этой цепочке. Следовательно, проверяя себя на последнем этапе, нужно перепроверить возможность каждой реакции и правильность составления и решения уравнения.

Кроме того, если вы сомневаетесь, верно ли вывели ту или иную формулу вещества, вы можете заглянуть на этапе обучения в справочник химических веществ. Важно при этом помнить, что надо не просто сверяться с ним, а запоминать формулы и стараться в дальнейшем самостоятельно воспроизводить их.