ΤΡΟΠΟΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ3lyk-thivas.voi.sch.gr/chemistry/c_thet/chem_c_5_3.pdf3ο...

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

Επιμέλεια: ΖΑΧΑΡΙΟΥ ΦΙΛΙΠΠΟΣ (Χημικός) 1

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΕΩΝ

ΤΡΟΠΟΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ

Με βάση τον μηχανισμό της αντίδρασης

Με βάση το είδος της αντίδρασης

Με βάση τις μεταβολές που υφίσταται η ανθρακική

αλυσίδα

Με βάση το είδος της αντίδρασης

1. ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ 2. ΑΠΟΣΠΑΣΗΣ 3. ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ 4. ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ 5. ΟΞΕΙ∆ΟΑΝΑΓΩΓΗΣ 6. ΟΞΕΩΝ-ΒΑΣΕΩΝ

Με βάση τις μεταβολές που υφίσταται η ανθρακική αλυσίδα

1. ΑΝΟΙΚΟ∆ΟΜΗΣΗΣ 2. ΑΠΟΙΚΟ∆ΟΜΗΣΗΣ

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ΄ ΛΥΚΕΙΟΥ


ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΕΩΝ (Με βάση τις μεταβολές που υφίσταται η ανθρακική αλυσίδα)

ΑΠΟΙΚΟ∆ΟΜΗΣΗΣ (διάσπαση δεσμού C-C)

1. Αλογονοφορμική 2. Αποκαρβοξυλίωση 3. Οξείδωση οξαλικού οξέος και των αλάτων του

ΑΝΟΙΚΟ∆ΟΜΗΣΗΣ (δημιουργία δεσμού C-C )

1. Αντίδραση Wurtz 2. Υποκατάσταση αλογόνου από ακετυλίδιο 3. Υποκατάσταση αλογόνου από κυάνιο 4. Προσθήκη υδροκυανίου σε καρβονύλιο 5. Προσθήκη υδροκυανίου σε πολλαπλό δεσμό

6. Προσθήκη αντιδραστηρίου Grignard σε καρβονύλιο

7. Πολυμερισμός

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ

Επιμέλεια: ΖΑΧΑΡΙΟΥ ΦΙΛΙΠΠΟΣ (Χημικός)

1

Προσθήκη στον διπλό δεσμό : > C = C < Γενικό σχήμα: > C = C < + Α – Β → > C - C <

Α Β

Κανόνας του Markovnikov : Το ηλεκτραρνητικότερο τμήμα του Α-Β ενώνεται κατά προτίμηση με τον άνθρακα που έχει τα λιγότερα υδρογόνα. 111 Προσθήκη Υδρογόνου

> C = C < + H2 → > CH – CH < (Αλκένιο) (Αλκάνιο)

π.χ. : i) CH3CH = CHCH3 + H2 → ii) CH3CH = C(CH3)2 + H2 →

222 Προσθήκη Αλογόνου

> C = C < + Χ2 → > CΧ – CΧ < (Αλκένιο) (Διαλογονίδιο)

X : Cl , Br , I Αν το Χ2 είναι Βr2 η αντίδραση χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του διπλού δεσμού επειδή το διάλυμα βρωμίου (κόκκινο) αποχρωματίζεται.

π.χ. : i) CH3CH = CHCH3 + Cl2 →

ii) CH3CH = C(CH3)2 + Br2 →



2

333 Προσθήκη Υδραλογόνου

> C = C < + ΗΧ → > CΗ - C <

Χ

(Αλκένιο) (Αλκυλαλογονίδιο) X : Cl , Br , I Το κατά Markovnikov προϊόν σχηματίζεται σε ποσοστό μεγαλύτερο από 95%.

π.χ. : i) CH3CH = CHCH3 + ΗCl →

ii) CH3CH = C(CH3)2 + ΗBr →

444 Προσθήκη Νερού

> C = C < + Η2Ο → > CΗ - C <

(Η-ΟΗ) ΟΗ

(Αλκένιο) (Αλκοόλη)

Το κατά Markovnikov προϊόν σχηματίζεται σε ποσοστό μεγαλύτερο από 95%.

π.χ. : i) CH3CH = CHCH3 + Η2Ο →

ii) CH3CH = C(CH3)2 + Η2Ο →



3

Προσθήκη στον τριπλό δεσμό : - C ≡ C –

Ισχύει ο κανόνας του Markovnikov όπου χρειάζεται

111 Προσθήκη Υδρογόνου - C ≡ C – + H2 , ,Pt Pd Ni⎯⎯⎯⎯→ - CH = CH - 2

, ,Pd Pt NiH+⎯⎯⎯⎯→ - CH2 – CH2 -

(Αλκίνιο) (Αλκένιο) (Αλκάνιο)

π.χ. : i) CH3C ≡CCH3 + H2 → ii) CH3C≡CΗ + H2 →

222 Προσθήκη Αλογόνου

- C ≡ C – + Χ2 → - CΧ = CΧ - 2X+⎯⎯⎯→ - CΧ2 – CΧ2 - (Αλκίνιο) (Διαλογονίδιο) (Τετραλογονίδιο)

X : Cl , Br , I Αν το Χ2 είναι Βr2 η αντίδραση χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του τριπλού δεσμού επειδή το διάλυμα βρωμίου (κόκκινο) αποχρωματίζεται.

π.χ. : i) CH3C ≡ CCH3 + Cl2 →

ii) CH3C ≡ CΗ + Br2 →



4

333 Προσθήκη Υδραλογόνου

Χ ⎪

- C ≡ C – + ΗΧ → - CΗ = C - XH+⎯⎯⎯→ - CΗ2 – C- ⎪ ⎪ Χ Χ (Αλκίνιο) (Αλογονίδιο) (Διαλογονίδιο)

X : Cl , Br , I Το κατά Markovnikov προϊόν σχηματίζεται σε ποσοστό μεγαλύτερο από 95%.

π.χ. : i) CH3C ≡ CCH3 + ΗCl →

ii) CH3C ≡ CΗ + ΗBr →

444 Προσθήκη Νερού - C ≡ C - + Η2Ο 2 4 4/H SO HgSO⎯⎯⎯⎯⎯→ - CΗ = C - → - CH2- C - (Η-ΟΗ)

ΟΗ O (Αλκίνιο) (ενόλη -ασταθής) (Καρβονιλική Ένωση)

π.χ. : i) CH3C ≡ CCH3 + Η2Ο → ii) CH3C ≡ CΗ + Η2Ο →



5

Προσθήκη στον τριπλό δεσμό : - C ≡ N

111 Προσθήκη Υδρογόνου

- C ≡ N + 2H2 , ,Pt Pd Ni⎯⎯⎯⎯→ - CH2NH2 (Νιτρίλιο) (Αμίνη)

π.χ. : i) CH3C ≡ Ν + H2 →

ii) CH3CH C ≡ Ν + H2 → CH3

222 Προσθήκη Νερού - C ≡ N + Η2Ο* → - C = NΗ → - C- NH2 (Η-ΟΗ)

ΟΗ O (Νιτρίλιο) (Αμίδιο) *Με περίσσεια και όξινο περιβάλλον σχηματίζεται οξύ

π.χ. : i) CH3C ≡ Ν + H2Ο →

ii) CH3CH C ≡ Ν + H2Ο → CH3



6

Προσθήκη στον δεσμό : > C = Ο 111 Προσθήκη Υδρογόνου

> C = Ο + H2 Ni⎯⎯→ > CH – ΟH

(Αλδεϋδη ή Κετόνη) (Αλκοόλη)

π.χ. : i) CH3CH = Ο + H2 →

ii) CH3C CΗ(CH3)2 + H2 → Ο

222 Προσθήκη Υδροκυανίου (Κυανυδρινική σύνθεση)

> C = O + ΗCN → > C – OH 22 /H O H+

⎯⎯⎯⎯→ > C – OH + ΝΗ4+

CN CΟΟΗ

(Αλδεϋδη ή Κετόνη) (Κυανυδρίνη) (α-υδρόξυ οξύ)

π.χ. : i) CH3CH = Ο + HCN →

ii) CH3C CΗ(CH3)2 + HCN → Ο



7

333 Προσθήκη Αντιδραστηρίων Grignard

> C = O + RMgX → > C – OMgX 2H O⎯⎯⎯→ > C – OH + Mg(OH)X

R R

(Αλδεϋδη ή Κετόνη) (Αλκοόλη)

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ

Με χρήση μεθανάλης (HCH=O ) σχηματίζονται πρωτοταγής αλκοόλες

Με χρήση αλδεϋδης εκτός της μεθανάλης (HCH=O ) σχηματίζονται δευτεροταγής αλκοόλες

Με χρήση κετόνης σχηματίζονται τριτοταγής αλκοόλες

π.χ. : i) CH3CH = Ο + CH3CH2MgBr →

ii) CH3C CΗ(CH3)2 + CH3MgI → Ο

iii) HCH=O + CH3CH2MgCl →

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΑΠΟΣΠΑΣΗΣ


ΑΠΛΗ ΑΠΟΣΠΑΣΗ Γενικό σχήμα : > C – C < → > C = C < + XY

X Y

Όπου : Χ = Η και Y = CN , OH , Cl, Br , I ή Χ = Υ = Η , Cl , Br , I 111 Αφυδρογόνωση Αλκανίων

CνΗ2ν+2 /ερμανση αταλυτηςΘ Κ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ CνΗ2ν + Η2

Π. χ. i) CH3CH3

/ερμανση αταλυτηςΘ Κ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→

ii) CH3CHCH3/ερμανση αταλυτηςΘ Κ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→

CH3

222 Αφυδραλογόνωση Αλκυλαλογονιδίων

> C – C Η < + ΚΟΗ → > C = C < + ΚX + Η2Ο (Η-ΟΗ) X

*Κανόνας του Saytzev: Το υδρογόνο αποσπάται ευκολότερα από τον άνθρακα με τα λιγότερα υδρογόνα.

** Αν η αντίδραση πραγματοποιηθεί σε υδατικό περιβάλλον γίνεται υποκατάσταση Π. χ. i) CH3CH2 CH2Cl + KOH →

ii) CH3CHCH2 CH3 + NaOH → Br

ΑΛΚΟΟΛΗ



333 Αφυδάτωση Αλκοολών

* CνΗ2ν+1ΟΗ 2 4.170oH SO

Cπ⎯⎯⎯⎯→ CνΗ2ν + Η2Ο

* Ισχύει ο Κανόνας του Saytzev

Π. χ. i) CH3CH2 CH2ΟΗ 2 4.

170oH SO

Cπ⎯⎯⎯⎯→

ii) CH3CHCH2 CH3 2 4.

170oH SO

Cπ⎯⎯⎯⎯→

ΟΗ

** 2CνΗ2ν+1ΟΗ 2 4.140oH SO

Cπ⎯⎯⎯⎯→ CνΗ2ν+1ΟCνΗ2ν+1 + Η2Ο

Π. χ. i) CH3CH2 CH2ΟΗ 2 4.

140oH SO

Cπ⎯⎯⎯⎯→

ii) CH3CHCH2 CH3 2 4.

140oH SO

Cπ⎯⎯⎯⎯→

ΟΗ

Στοιχειομετρική Ποσότητα

Περίσσεια



ΔΙΠΛΗ ΑΠΟΣΠΑΣΗ (Αφυδραλογόνωση Διαλογονιδίων) Γενικό σχήμα :

- CΗ – CΗ - + 2ΚΟΗ → - C ≡ C - + 2ΚX + 2Η2Ο X Χ

Π. χ. i) CH3CH CH2Cl + KOH →

Cl

ii) CH3CH CH CH3 + KOH →

Br Br

ΑΛΚΟΟΛΗ

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Επιμέλεια : ΖΑΧΑΡΙΟΥ ΦΙΛΙΠΠΟΣ (χημικός) 1

ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Γενικό σχήμα : C A + A’ – B C A’ + A – B

Υποκατάσταση Υδρογόνου

C H + X2 ωςΦ⎯⎯⎯→ C X + HX

(Αλκάνιο) (Αλκυλαλογονίδιο) *** Κατά την παραπάνω αντίδραση προκύπτει μίγμα αλογονοπαραγώγων , ενώ με χρήση περίσσειας αλογόνου μπορούν σταδιακά να αντικατασταθούν όλα τα υδρογόνα του αλκανίου

Π.χ. CH4 + Cl2 ωςΦ⎯⎯⎯→

Υποκατάσταση Αλκοόλης R-OH + SOCl2 → R-Cl + SO2↑ + HCl↑

(αλκοόλη) (θειόνυλοχλωρίδιο) (αλκυλαλογονίδιο)

Π.χ. i) CH3ΟΗ + SOCl2 → ii) CH3CH(CH3)CH2OH + SOCl2 →



Υποκατάσταση καρβοξυλικών οξέων(Εστεροποίηση)

RCOOH + R΄OH +Η⎯⎯→←⎯⎯ RCOOR΄ + H2O

(Καρβοξυλικό όξυ) (Αλκοόλη) (Εστέρας)

Π.χ. i) CH3COOH + CH3OH +Η⎯⎯→←⎯⎯

ii) CH3CHCOOH + CH3 CHOH

+Η⎯⎯→←⎯⎯ | | CH3 CH3

Υποκατάσταση Εστέρων (Όξινη υδρόλυση)

RCOOR΄ + H2O +Η⎯⎯→←⎯⎯ RCOOH + R΄OH

(Εστέρας) (Καρβοξυλικό όξυ) (Αλκοόλη) Π.χ. i) CH3COOCH CH3 + Η2O

+Η⎯⎯→←⎯⎯ | CH3

ii) CH3CHCOOCH3 + Η2O +Η⎯⎯→←⎯⎯

|

CH3 *** Στις παραπάνω αντιδράσεις ισχύουν όλοι οι νόμοι που διέπουν τις καταστάσεις χημικής ισορροπίας



Υποκατάσταση Αλογόνου 111 Από Υδρογόνο: R-X + H2

, ,Ni Pd Pt⎯⎯⎯⎯→ R-H + HX

(Αλκυλαλογονίδιο) (Αλκάνιο)

X : Cl , Br , I Π.χ. i) CH3Br + H2

, ,Ni Pd Pt⎯⎯⎯⎯→

ii) CH3CH(CH3)CH2Cl + H2 , ,Ni Pd Pt⎯⎯⎯⎯→

222Από Υδροξύλιο: R-X + AgOH*

→ R-OH + AgX↓ (Αλκυλαλογονίδιο) (Αλκοόλη)

X : Cl , Br , I * Υδατικό αιώρημα Οξειδίου του Αργύρου : Ag2O + H2O→ 2AgOH Π.χ. i) CH3CHCH2CH3 + AgOH →

| Cl

ii) CH3CHCH2Br + AgOH → |

CH3



333 Από Αλκοξείδιο (R΄O-):

R-X + R΄ONa → R-OR΄ + ΝaX

(Αλκυλαλογονίδιο) (Αλκοξείδιο) (Αιθέρας) Π.χ. i) CH3CHCH2CH3 + CH3OΝα →

| Cl

ii) CH3CHCH2Br + CH3CH2OΝα → |

CH3 444 Από την ομάδα R΄COO- :

R-X + R΄COONa → R΄COOR + ΝaX

(Αλκυλαλογονίδιο) (Άλας Καρβοξυλικού οξέος) (Εστέρας) Π.χ. i) CH3CHCH2CH3 + CH3COOΝα →

| Cl

ii) CH3CHCH2Br + CH3CH2 COOΝα → |

CH3



555 Από Κυάνιο (-CN):

R-X + NaCN → R-CN + ΝaX

(Αλκυλαλογονίδιο) (Κυανιούχο Νάτριο ή Κάλιο) (Νιτρίλιο)*** *** Με υδρόλυση παρουσία οξέος τα νιτρίλια μετατρέπονται σε οξέα σύμφωνα με την αντίδραση: R-CN + 2H2O H +

⎯⎯→ R-COOH + NH4+

Π.χ. i) CH3CHCH2CH3 + NaCN→

| Cl

ii) CH3CHCH2Br + KCN → (Υδρόλυση του προϊόντος)

|

CH3 666 Από την ομάδα R΄C≡C- :

R-X + R΄ C≡C Na → R΄- C≡C- R + ΝaX (Αλκυλαλογονίδιο) (Ακετυλίδιο) (Αλκίνιο)

Π.χ. i) CH3CHCH2CH3 + CH3 C≡C Να → |

Cl

ii) CH3CHCH2Br + CH3CH2 C≡C Να → |

CH3



777 Από Αλκύλιο (R-) (Αντίδραση Wurtz):

2 R-X + 2 Na → R - R + 2 ΝaX (Αλκυλαλογονίδιο) (Αλκάνιο) Π.χ. i) CH3CHCH2CH3 + Να →

| Cl

ii) CH3CHCH2Br + Να → |

CH3

888 Από Αμμωνία (ΝΗ3) :

R-X + ΝΗ3 → R ΝΗ3X 2H O⎯⎯⎯→ R ΝΗ2 + ΗX (Αλκυλαλογονίδιο) (Αμίνη) Π.χ. i) CH3CHCH2CH3 + ΝΗ3 →

| Cl

ii) CH3CHCH2Br + ΝΗ3 → |

CH3



999 Από Μαγνήσιο :

R-X + Mg → R MgX 2H O⎯⎯⎯→ R H + Mg(OH)X (Αλκυλαλογονίδιο) (Αλκάνιο) Π.χ. i) CH3CHCH2CH3 + Mg →

| Cl

ii) CH3CHCH2Br + Mg → |

CH3

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ


ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΣ Γενικό Σχήμα : ν Μ → - Μ – Μ – Μ …. Μ –

ν φορές ***Ονοματολογία πολυμερούς: Πολύ + Όνομα Μονομερούς

Πολυμερισμός ενώσεων που έχουν τη ρίζα βινύλιο (CH2=CH-)

ν CH2 = CH → (- CΗ2 – CΗ -)ν

Α Α

Α = Η , Χ , CN , R , C6H5- (Ph-) π.χ. : i) v CH3CH = CHCH3 →

ii) v CH3CH = C(CH3)2 → iii) ν CH2 = CH →

CN

iv) ν CH2 = CH →

Cl v) ν CH2 = CH →

Ph

Μονομερές Πολυμερές

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ


Πολυμερισμός 1,4 ν CH2 = C – CH = CH2 → (- CΗ2 – C = CH - CH2-)ν

Α Α

Α = Η , Χ , CN , R , C6H5- (Ph-)

π.χ. : i) v CH3CH = CH CH = CH2 →

ii) ν CH2 = C CH = CH2 →

CN

iii) ν CH2 = C CH = CH2 →

Cl iv) ν CH2 = C CH = CH2 →

Ph

Συμπολυμερισμός

Πολυμερισμός που γίνεται με δύο ή περισσότερα μονομερή

Προϊόντα συμπολυμερισμού είναι τα εξής:

Buna S (Συμπολυμερισμός 1,3-βουταδιενίου και στυρολίου)

Buna N (Συμπολυμερισμός 1,3-βουτεδιενίου και ακρυλονιτριλίου)

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΟΞΕΩΝ - ΒΑΣΕΩΝ


ΟΞΕΑ - ΒΑΣΕΙΣ

Α) Οξέα

Ενώσεις με όξινη συμπεριφορά: Οξέα (RCOOH)

Φαινόλη ( C6H5OH)

Αλκοόλες (ROH)

Αλκίνια (RC≡ CH) 111 Οξέα (RCOOH)

RCOOH + Na → RCOONa + 1/2H2

Π.χ. CH3COOH + Na →

RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O

Π.χ. CH3COOH + NaOH →

RCOOH + NaHCO3 → RCOONa + CO2↑ + H2O

Π.χ. CH3COOH + NaHCO3 →

2RCOOH + Na2CO3 → 2RCOONa + CO2↑ + H2O

Π.χ. CH3COOH + Na2CO3 →

RCOOH + H2O RCOO - + H3O+

Π.χ. CH3COOH + H2O

Αύξηση

Ισ

xύος



RCOOH + NH3 → RCOONH4

Π.χ. CH3COOH + NH3 →

222 Φαινόλη ( C6H5OH)

C6H5OH + H2O C6H5O - + H3O+

C6H5OH + NaOH C6H5O Na + H2O

C6H5OH + Na C6H5O Na + 1/2H2

333 Αλκοόλες (ROH)

ROH + Na RONa + 1/2H2

Π.χ. CH3CH2OH + Na → 444 Αλκίνια (RC≡ CH)

RC≡ CH + Na RC≡ CNa + 1/2H2

Π.χ. CH3CH2 C≡ CH + Na →

RC≡ CH + AgNO3 + NH3 RC≡ CAg + NH4NO3

(Λευκό Ίζημα)

Π.χ. CH3CH2 C≡ CH + AgNO3 + NH3 →

RC≡ CH+ CuCl + NaOH RC≡ CCu + NaCl + H2O (Καστανέρυθρο Ίζημα)

Π.χ. CH3CH2 C≡ CH + CuCl + NaOH →



B) Βάσεις

Ενώσεις με βασική συμπεριφορά:

Αλκυλανιόντα (R-) : RMgX Αλκοξυανιόντα (RO -) : RONa Ανιόντα ακετυλιδίου (RC≡ C -) : RC≡ CNa Αμίνες : RNH2 Φαινυλοξυανιόν (C6H5O -) : C6H5O Na Καρβοξυλικά ανιόντα (RCOO -) : RCOOΝα A) Να συμπληρωθούν οι παρακάτω αντιδράσεις

RMgX + H2O RONa + H2O RC≡ CNa + H2O RNH2 + H2O C6H5O Na + H2O RCOOΝα + H2O

B) Να συμπληρωθούν οι παρακάτω αντιδράσεις

RMgX + HCl RONa + HCl RC≡ CNa + HCl RNH2 + HCl C6H5O Na + HI RCOOΝα + HBr

Αύξηση

Ισ

xύος

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗΣ


ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗ

Α) Οξείδωση

Μείωση της ηλεκτρονιακής πυκνότητας του C με σχηματισμό δεσμού C-O , C-N , C-X,… ή με διάσπαση δεσμού C-H Ενώσεις που οξειδώνονται: Πρωτοταγείς αλκοόλες → Αλδεΰδες → Οξέα

Δευτεροταγείς αλκοόλες → Κετόνες

Αλδεΰδες → Οξέα

Οξέα (μεθανικό και οξαλικό) & Άλατα → CO2 Αντιδραστήρια (συνήθως) Υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4) Διχρωμικό κάλιο (K2Cr2O7) Αντιδραστήριο Tollens (AgNO3 / NH3)

* Αντιδραστήριο Felling (CuSO4/NaOH)* * Μόνο για οξείδωση αλδεϋδών

Αύξηση

Δ ραστικότητας



Μεταβολές των αριθμών οξείδωσης κατά τις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής

Όταν μια οργανική ένωση χάνει ένα άτομο υδρογόνου ή ένα άτομο αλκαλίου έχουμε αύξηση του αριθμού οξείδωσης κατά 1. Όταν μια οργανική ένωση κερδίζει ένα άτομο οξυγόνου έχουμε αύξηση του αριθμού οξείδωσης κατά 2.

Κυριότερες μεταβολές των αριθμών οξείδωσης του C κατά τις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής

Πρωτοταγείς αλκοόλες 2΄ ΄αυξησηκατα⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ Αλδεΰδες

2΄ ΄αυξησηκατα⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ Οξέα

Δευτεροταγείς αλκοόλες 2΄ ΄αυξησηκατα⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ Κετόνες

Αλδεΰδες 2΄ ΄αυξησηκατα⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ Οξέα

Οξέα (μεθανικό και οξαλικό) & Άλατα 2΄ ΄αυξησηκατα⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ CO2

Κυριότερες μεταβολές των αριθμών οξείδωσης

των οξειδωτικών αντιδραστηρίων κατά τις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής

Υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4) (μείωση κατά 5) Διχρωμικό κάλιο (K2Cr2O7) (μείωση κατά 2x3) Αντιδραστήριο Tollens (AgNO3/ NH3)

* (μείωση κατά 1) Αντιδραστήριο Felling (CuSO4/NaOH)*(μείωση κατά

1x2)



111 Οξείδωση πρωτοταγών αλκοολών Γενικά : RCH2OH 2

OH O−⎯⎯⎯→RCH=O

O⎯⎯→RCOOH

5RCH2OH + 2KMnO4 + 3H2SO4→ 5RCH=O + K2SO4 +2MnSO4+ 8H2O π.χ. CH3CH2OH + KMnO4 + H2SO4→

(CH3)2CHCH2OH + KMnO4 + HCl→ 5RCH2OH + 4KMnO4 + 6H2SO4→ 5RCΟΟΗ + 2K2SO4 +4MnSO4+ 11H2O

π.χ. CH3CH2OH + KMnO4 + H2SO4→

(CH3)2CHCH2OH + KMnO4 + HCl→ 3RCH2OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4→ 3RCH=O + K2SO4 + Cr2(SO4)3+ 7H2O

π.χ. CH3CH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4→

(CH3)2CHCH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4→ 3RCH2OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4→ 3RCΟΟΗ + 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3+ 11H2O

π.χ. CH3CH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4→

(CH3)2CHCH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4→



333 Οξείδωση δευτεροτοταγών αλκοολών

Γενικά : RCHOH 2

OH O−⎯⎯⎯→RC=O

Ι Ι R΄ R΄ 5RCHOH +2KMnO4 + 3H2SO4 →5RC=O + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

Ι Ι R΄ R΄ π.χ. CH3CHOH + KMnO4 + H2SO4→ Ι

CH3

(CH3)2CHCHOH + KMnO4 + HCl→ Ι

CH3 3RCHOH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3RC=O + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

Ι Ι R΄ R΄ π.χ. CH3CHOH + K2Cr2O7 + H2SO4→ Ι

CH3

(CH3)2CHCHOH + K2Cr2O7 + H2SO4→ Ι

CH3



333 Οξείδωση αλδεϋδών

Γενικά : RCH=OO⎯⎯→RCOOH

5RCH=O + 2KMnO4 + 3H2SO4→ 5RCΟΟΗ + K2SO4 +2MnSO4+ 3H2O π.χ. CH3CH=O + KMnO4 + H2SO4→

(CH3)2CHCH=O + KMnO4 + HCl→ 3RCH=O + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3RCΟΟΗ + K2SO4 + Cr2(SO4)3+ 4H2O

π.χ. CH3CH=O + K2Cr2O7 + H2SO4→

(CH3)2CHCH=O + K2Cr2O7 + HCl→

RCH=O + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → RCΟΟNH4 + 2Ag ↓ + 2NH4NO3 π.χ. CH3CH=O + AgNO3 + NH3 + H2O →

(CH3)2CHCH=O + AgNO3 + NH3 + H2O →

RCH=O + 2CuSO4 + 5NaOH → RCΟΟNa + Cu2O ↓ + 2 Na2SO4 + 3H2O π.χ. CH3CH=O + CuSO4 + NaOH →

(CH3)2CHCH=O + CuSO4 + NaOH →



444 Οξείδωση μεθανικού οξέος & αλάτων του 5HCOOH+ 2KMnO4 + 3H2SO4→ 5CO2 + K2SO4 +2MnSO4 + 8H2O

3 HCOOH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3 CO2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

10HCOOΝα + 4KMnO4 + 11H2SO4→ 10CO2 + 2K2SO4 +4MnSO4 + 5Να2SO4+ 16H2O

6 HCOOΝα +2K2Cr2O7 +11H2SO4 → 6 CO2 +2K2SO4 +2Cr2(SO4)3 +3Να2SO4+ 14H2O

555 Οξείδωση οξαλικού οξέος & αλάτων του 5(COOH)2+ 2KMnO4 + 3H2SO4→ 10CO2 + K2SO4 +2MnSO4 + 8H2O

3(COOH)2+ K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 6CO2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

5(COOΝα)2 + 2KMnO4 + 8H2SO4→ 10CO2 + K2SO4 +2MnSO4 + 5Να2SO4+ 8H2O

3(COOΝα)2 +K2Cr2O7 +7H2SO4 → 6 CO2 +K2SO4 +Cr2(SO4)3 +3Να2SO4+ 7H2O



Β) Αναγωγή

Αύξηση της ηλεκτρονιακής πυκνότητας του C με σχηματισμό δεσμού C-H ή με διάσπαση δεσμού C-O , C-N , C-X,… Ενώσεις που ανάγονται: Αλδεΰδες → Πρωτοταγείς αλκοόλες

Κετόνες → Δευτεροταγείς αλκοόλες Αλκένια→ Αλκάνια Αλκίνια → Αλκένια → Αλκάνια Νιτρίλια → Αμίνες Αλκυλαλογονίδια → Αλκάνια

Αντιδραστήρια (συνήθως) Υδρογόνο παρουσία καταλύτη Αντιδράσεις RCH=O + H2 , ,Ni Pd Pt⎯⎯⎯⎯→ RC=O + H2 , ,Ni Pd Pt⎯⎯⎯⎯→ I R΄ Cv H2v + H2 , ,Ni Pd Pt⎯⎯⎯⎯→ Cv H2v-2 + H2 , ,Ni Pd Pt⎯⎯⎯⎯→ RCN+ H2 , ,Ni Pd Pt⎯⎯⎯⎯→ RCH2X + H2 , ,Ni Pd Pt⎯⎯⎯⎯→

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΛΟΓΟΝΟΦΟΡΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ


ΑΛΟΓΟΝΟΦΟΡΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ

Ενώσεις που την δίνουν

Πρωτοταγείς αλκοόλες : μόνο η CH3CH2OH Δευτεροταγείς αλκοόλες του τύπου : RCH-OH | CH3 Αλδεΰδες : μόνο η CH3CH=O Κετόνες του τύπου : RC=O | CH3 Στάδια Αντίδρασης (για αλκοόλη)

Οξείδωση : RCH-OH + Χ2 → RC=O + 2ΗΧ | | CH3 CH3

Υποκατάσταση : RC=O + 3 Χ2→ RC=O + 3ΗΧ | | CH3 CΧ3

Εξουδετέρωση οξέος : 5ΗΧ + 5ΝαΟΗ → 5ΝαΧ + 5Η2Ο

Σχάση δεσμού C-C : RC=O + ΝαΟΗ → RCΟΟΝα + CHX3 | CΧ3

Συνολική αντίδραση : RCH-OH + 4Χ2 +6ΝαΟΗ→ RCΟΟΝα +CHX3+5ΝαΧ + 5Η2Ο

| CH3 αλογονοφόρμιο

3ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΘΗΒΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΛΟΓΟΝΟΦΟΡΜΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ


Στάδια Αντίδρασης (για καρβονυλική ένωση)

Υποκατάσταση : RC=O + 3 Χ2→ RC=O + 3ΗΧ | | CH3 CΧ3

Εξουδετέρωση οξέος : 3ΗΧ + 3ΝαΟΗ → 3ΝαΧ + 3Η2Ο

Σχάση δεσμού C-C : RC=O + ΝαΟΗ → RCΟΟΝα + CHX3 | CΧ3

Συνολική αντίδραση : RC=O + 3Χ2 +4ΝαΟΗ→ RCΟΟΝα +CHX3+3ΝαΧ + 3Η2Ο

| CH3 Να γραφούν (αναλυτικά) οι αντιδράσεις που πραγματοποιούνται κατά την επίδραση : 1. Διαλύματος Ι2 / ΝαΟΗ σε αιθανόλη 2. Διαλύματος Ι2 / ΝαΟΗ σε αιθανάλη

3. Διαλύματος Br2 / ΝαΟΗ σε 2-προπανόλη 4. Διαλύματος Ι2 / ΝαΟΗ σε προπανόνη

5. Διαλύματος Cl2 / ΝαΟΗ σε βουτανόνη

αλογονοφόρμιο

ΤΡΟΠΟΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ3lyk-thivas.voi.sch.gr/chemistry/c_thet/chem_c_5_3.pdf3ο...

Documents