В отличие от алканов, алкины вступают в реакции присоединения по кратной связи. Для алканов это совершенно нехарактерно. HC ≡ CH + H₂ ⇒ H₂C = CH₂ H₃C - CH₃ + H₂ - реакция не идет
В отличие от алкенов, у алкинов присоединение может происходить в две стадии (потому что у них тройная, а не двойная связь). HC ≡ CH + H₂ ⇒ H₂C = CH₂ H₂C = CH₂ + H₂ ⇒ H₃C - CH₃ Кроме того, у алкинов на первой стадии присоединение идет медленнее, чем у алкенов. Это объясняется тем, что π-электронная плотность тройной связи расположена в алкинах более компактно, чем в алкенах, и поэтому менее доступна для взаимодействия с различными реагентами. Еще одно отличие - и от алканов, и от алкенов. У 1-алкинов единственный атом водорода, связанный с первым углеродным атомам, приобретает отщепляться, как в кислотах. Поэтому 1-алкины образовывать солеобразные продукты: HC ≡ CH + Ag⁺ ⇒ Ag-C ≡ CH + H⁺ HC = CH + Cu²⁺ = CuC₂ + 2 H⁺
в гальваническом элементе анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Поскольку в электрохимическом ряду напряжений серебро стоит правее кадмия, значит, серебро имеет большее значение электродного потенциала восстановления, чем кадмий. Следовательно, в данном гальваническом элементе анодом будет кадмиевый электрод, а катодом – серебряный.
Тогда молярные концентрации ионов Cd(2+) и Ag(+)
[Cd(2+)] = 0,001 моль/л – молярная концентрация у анода
[Ag(+)] = 1,0 моль/л – молярная концентрация у катода
На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления.
Анод (-) Cd – 2е = Cd(2+) | 1 – окисление
Катод (+) Ag(+) + e = Ag | 2 – восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальваническом элементе реакцию.
2Ag(+) + Cd = 2Ag↓ + Cd(2+)
Электродные потенциалы электродов по уравнению Нернста при 25 градусах С
Е (анода) = Е (Cd(2+)/Cd) = Ео (Cd(2+)/Cd) + (0,059/2)*lg[Сd(2+)] = − 0,403 + 0,0295*lg0,001 = − 0,403 − 0,0295*3 = − 0,4915 B
Е (катода) = Е (Ag(+)/Ag) = Ео (Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)] = + 0,799 + 0,059*lg1,0 = + 0,799 B
ЭДС гальванического элемента
Е = Е (катода) – Е (анода) = + 0,799 − ( − 0,4915) = 1,2905 В
Схема гальванического элемента.
А (–) Cd | Cd(2+) (0,001M) || Ag(+) (1,0M) | Ag К (+)
В схеме гальванического элемента слева записывается анод, а справа – катод.
HC ≡ CH + H₂ ⇒ H₂C = CH₂
H₃C - CH₃ + H₂ - реакция не идет
В отличие от алкенов, у алкинов присоединение может происходить в две стадии (потому что у них тройная, а не двойная связь).
HC ≡ CH + H₂ ⇒ H₂C = CH₂
H₂C = CH₂ + H₂ ⇒ H₃C - CH₃
Кроме того, у алкинов на первой стадии присоединение идет медленнее, чем у алкенов. Это объясняется тем, что π-электронная плотность тройной связи расположена в алкинах более компактно, чем в алкенах, и поэтому менее доступна для взаимодействия с различными реагентами.
Еще одно отличие - и от алканов, и от алкенов. У 1-алкинов единственный атом водорода, связанный с первым углеродным атомам, приобретает отщепляться, как в кислотах.
Поэтому 1-алкины образовывать солеобразные продукты:
HC ≡ CH + Ag⁺ ⇒ Ag-C ≡ CH + H⁺
HC = CH + Cu²⁺ = CuC₂ + 2 H⁺
в гальваническом элементе анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Поскольку в электрохимическом ряду напряжений серебро стоит правее кадмия, значит, серебро имеет большее значение электродного потенциала восстановления, чем кадмий. Следовательно, в данном гальваническом элементе анодом будет кадмиевый электрод, а катодом – серебряный.
Тогда молярные концентрации ионов Cd(2+) и Ag(+)
[Cd(2+)] = 0,001 моль/л – молярная концентрация у анода
[Ag(+)] = 1,0 моль/л – молярная концентрация у катода
На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления.
Анод (-) Cd – 2е = Cd(2+) | 1 – окисление
Катод (+) Ag(+) + e = Ag | 2 – восстановление
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальваническом элементе реакцию.
2Ag(+) + Cd = 2Ag↓ + Cd(2+)
Электродные потенциалы электродов по уравнению Нернста при 25 градусах С
Е (анода) = Е (Cd(2+)/Cd) = Ео (Cd(2+)/Cd) + (0,059/2)*lg[Сd(2+)] = − 0,403 + 0,0295*lg0,001 = − 0,403 − 0,0295*3 = − 0,4915 B
Е (катода) = Е (Ag(+)/Ag) = Ео (Ag(+)/Ag) + (0,059/1)*lg[Ag(+)] = + 0,799 + 0,059*lg1,0 = + 0,799 B
ЭДС гальванического элемента
Е = Е (катода) – Е (анода) = + 0,799 − ( − 0,4915) = 1,2905 В
Схема гальванического элемента.
А (–) Cd | Cd(2+) (0,001M) || Ag(+) (1,0M) | Ag К (+)
В схеме гальванического элемента слева записывается анод, а справа – катод.