Добијање алдехида и кетона

ALDEHIDI: Aldehidi se dobijaju oksidacijom primarnih, a ketoni oksidacijom sekundarnih alkohola, uz oksidaciona sredstva kao što su KMnO4, K2Cr2O7, CrO3  i O3 u kiselim uvetima najčešće uz H2SO4. Dobijanje aldehida oksidacijom primarnog alkohola. Propan-1-ol je uz pomoć KMnO4 oksiduje u propanal s H2 ali reakcija tu ne staje jer se propanal dalje oksiduje do karboksilne kiseline. KETONI: Oksidacijom sekundarnog alkohola dobijamo KETON: Dobijanje ketona oksidacijom sekundarnog alkohola. Oksidacijom butan-2-ola nastaju butan-2-on i voda. Nema dalje reakcije kao kod aldehida. Tercijarni alkoholi se NE MOGU oksidovati ADICIJA VODE NA ALKINE (KETO-ENOLNA TAUTOMERIJA): Adicijom vode na alkine mogu se dobiti i aldehidi i ketoni, sve zavisi od toga koji alkin uzmemo. Uzmemo li alkin kom je trostruka veza na krajnjim C atomima onda dobijamo aldehid. Uzmemo li alkin kom je trostruka veza negde unutar lanca, odnosno nije na krajnjim C atomima dobijamo keton.

Реакције алдехида и кетона

Reakcije aldehida i ketona

1. REDUKCIJA: Redukcijom aldehida uz pomoć LiAlH4 ili NaBH4 dobijaju se PRIMARNI ALKOHOLI, a redukcijom ketona dobijaju se SEKUNDARNI ALKOHOLI ALDEHIDI: Primer: redukcijom propanala uz LiAlH4 dobijamo propan-1-ol uz AlH3 i LiOH KETONI: Primer: redukcijom pentan-2-ona uz NaBH4 dobijamo pentan-2-ol 2. REAKCIJA S ALKOHOLIMA: Spajanjem alkohola s aldehidima dobiju se POLUACETALI i ACETALI, dok spajanjem ketona s alkoholima dobiju se POLUKETALI i KETALI. ALDEHIDI: Za primer ćemo uzeti PROPANAL i METANOL. Spajanjem jednog molekula propanala s jednim molekulom metanola dobije se se POLUACETAL (slika  1). Dvostruka veza izmedu C atoma i kiseonika na aldehidu puca. H koji je na aldehidu izdvojen se piše uz C atom. H iz metanola se veze na kiseonik iz aldehida i dobijamo OH grupu. ono sto je preostalo iz metanola, CH3O, se veze direktno na C atom u aldehidu tako da se kisieonk iz CH3O veze na C atom aldehida na kojem vec imamo OH grupu. Dobijeno jedinjenje se zove 1-metoksipropan-1-ol. (1) Ako na 1-metoksipropan-1-ol vežemo jos jedan molekul metanola dobićemo ACETAL (slika 2). Umesto OH se veze CH3O, a OH  izlazi  i zajedno s H iz CH3OH gradi vodu. (2) KETONI: Za primer ćemo uzeti  BUT-2-ON i ETANOL . Spajanjem jednog molekula but-2-ona s jednim molekulom etanola dobije se POLUKETAL (slika 1). Dvostruka veza između glavnog C atoma i kiseonika u ketonu puca. Na kiseonik u ketonu se veze H iz CH3CH2OH (etanola) i gradi OH grupu. Preostali deo etanola CH3CH2O se veze na glavni C atom u ketonu kao što se vidi na slici. Dobijeni poluketal se zove 2-etoksibutan-2-ol. (1) Ako 2-etoksibutan-2-ol spojimo s jos jednim molekulom eatnola dobijemo KETAL. Umesto OH grupe veze se OCH2CH3, a OH  izlazi i zajedno s H iz CH3CH2OH daje vodu. Dobijeni ketal se zove 2,2-dietoksibutan. 4. REAKCIJA S VODOM (HIDRATACIJA): Hidratacijom aldehida dobiju se PRIMARNI ALKOHOLI, a hidratacijom ketona SEKUNDARNI ALKOHOLI. ALDEHIDI: Za primer ćemo uzeti propanal i vodu. Spajanjem jednog molekula PROPANALA s jednim molekulom VODE dobije se PRIMARNI ALKOHOL. Dvostruka veza između glavnog C atoma i kiseonika u propanalu puca, a na kiseonik u propanalu se veže H iz vode. OH  iz vode se veže na slobodnu vezu u C atomu. Dobijeni alkohol se zove propan-1,1-diol KETONI: Za primer ćemu uzeti pent-2-on i vodu. Spajanjem jednog molekule PENT-2-ONA s jednim molekulom VODE dobije se SEKUNDARNI ALKOHOL. Dvostruka veza između glavnog C atoma i kiseonika u ketonu puca. Na kiseonik iz ketona se veže H iz vode, a na slobodnu vezu u ketonu se veže OH grupa. Dobijeni molekul se zove pentan-2,2-diol. 5. REAKCIJA S CIJANOVODONIČNOM KISELINOM: Spajanjem aldehida i ketona s cijanovodoničnom kiselinom(HCN) dobiju se NITRILI. ALDEHIDI: Za primer ćemo uzeti PROPANAL i HCN. Dvostruka veza između kiseonika i glavnog C atoma u aldehidu puca. Na kiseonik iz aldehida se veze H iz cijanovodonične kiseline. Preostali deo cijanovodonične kiseline CN se veže direktno na glavni C atom u aldehidu i gradi NITRILNU grupu. Dobijeni molekul se zove 2-hidroksibutanonitril. KETONI: Za primer uzmite PENT-2-ON i HCN. .

Aлкохоли -задаци за 3 раzред

1. .Izračunaj maseni udeo propil alkohola u rastvoru koji nastaje kada se 60g 20% rastvora doda 100g vode. (R- 7,5%)
2. .Izračunaj količinsku koncentraciju butanola u rastvora koji nastaje kada se u 50cm3 rastvora koncentracije 2mol/dm3 doda 100g vode. (R- 0,667 mol/dm3)
3. .Izračunaj maseni udeo metanola u rastvoru koji nastaje mešanjem 80g 30% rastvora i 70g 10% rastvora. (R- 20,7%)
4. .Izračunaj količinsku koncentraciju izopropil alkohola u rastvoru koji nastaje mešanjem 180cm3 rastvora koncentracije 0,8 mol/dm3  i 220cm3 rastvora koncentracije 0,5 mol/dm3. (R- 0,635 mol/dm3)
5. Koliko grama vode treba dodati u 60g 40% rastvora etanola da bi dobili 5% rastvor? (R- 420g)
6. Koliko grama vode treba dodati u 60cm3 rastvora koncentracije 4 mol/dm3 da bi dobili rastvor koncentracije 0,8 mol/dm3 ? (R- 240g)
7. .Koliko je grama 80% rastvora metanola i grama vode potrebno za pripremanje 250g 12% rastvora ? (R- 37,5g 80% +212,5g vode)
8. .Koliko je cm3 rastvora etanola koncentracije 5 mol/dm3  i grama vode potrebno za pripremanje 450cm3 rastvora koncentracije 1,5 mol/dm3 ? (R- 135cm3  + 315g vode )
9. Koliko je cm3 40% rastvora metanola gustine 1,1g/cm3 potrebno za pripremanje 200g  8%  rastvora? (R- 44cm3 )
10. Koliko je cm3 40% rastvora metanola gustine 1,1g/cm3 potrebno za pripremanje 200cm3   rastvora koncentracije 1 mol/dm3 ? (R- 14,55cm3)

Концентрације раствора-објашњења и задаци са решењима за све 1 разреде

  PREGLED OSNOVNIH VELIČINA    ZA DEFINISANJE SASTAVA RASTVORA  


Za izražavanje kvantitativnog
sastava rastvora u hemiji koriste se različite fizičke veličine i odnosi.
Koriste se i različite jedinice.
Zastupljenost pojedinih komponenti u rastvoru može da se izrazi pomoću: koncentracije, udela i molaliteta. Koncentracija po važećem SI sistemu  i IUPAC preporukama
 (The International Union of Pure and Applied Chemistry, ) preporučuje se količinska koncentracija, c, koja predstavlja količinu rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora (mol/dm3 ) i najbliže prati hemijsku prirodu rastvora.
Zbog jednostavnosti naziva se samo koncentracija, i podrazumeva se ukoliko drugačije nije naglašeno. Količinska koncentracija, c, predstavlja količinu rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora (mol/m3 ili mol/dm3 ).

 [U literaturi se mogu naći još i nazivi: molarna koncentracija, molaritet, molarnost i različite oznake kao na primer: cM, c(X) ili [X] (ako se radi o supstanci X)].

Količinska koncentracija, c, može se izračunati preko količine supstance, n  i zapremine rastvora, V: 

                         c=n/V  , mol/dm3 . 
Količina supstance, n, koja se pojavljuje u izrazu za količinsku koncentraciju predstavlja jednu od sedam osnovnih fizičkih veličina po SI sistemu.


 Masena koncentracija, γ, predstavlja masu rastvorene supstance u jediničnoj zapremini rastvora
 (g/dm3 ili kg/m3 ).
Masena koncentracija, γ, može se izračunati preko mase supstance, m, i zapremine,
                       γ=m/V  , g/dm3 . 

Molalitet, m ili b, predstavlja količinu rastvorene supstance u jediničnoj masi rastvarača (mol/kg). Molalna koncentracija
 (molalitet, molalnost), b, se može izračunati preko broja molova, n, i mase rastvarača što je najčešće voda, m(H2O):
        b= n/m(H2 O)    , mol/kg. 

Maseni udeo, w, (mas.% ili samo %) predstavlja masu rastvorene supstance u 100 g rastvora. Maseni udeo, w, se može izračunati preko mase supstance, m, i mase rastvora (koja predstavlja zbir mase supstance i rastvarača, što je najčešće voda, m(H2O):

w=m /m+ m(H2O) *   100. 

      Tabela : Veličine i jedinice za kvantitativni sastav rastvora 

Fizička veličina,  simbol  definicija,      jedinica 
Količinska konc,   c                c= n /V ,    mol/dm3 
Masena konc        γ                γ= m/ V ,    g/dm3 
Molalitet,                b       b= n/ m(H2O) mol/kg 
Maseni udeo,       w     w= m /m+m(H2O) * 100 

ZADACI 

1. Koliko je molova cinka u 1 kg Zn?
 Rešenje: n (Zn) = 15,295 molova
Uzorak cinka mase 1kg sadrži 15,295 molova.

2. Koliko molekula i atoma sadrži 5 mol molekula azota ?
 Rešenje: 5 mol molekula azota sadrži 30,10 ·1023 molekula.
U 5 mol molekula azota
 ima 60,20 ·1023 atoma.

 3. Izračunati zapreminu, merenu pri normalnim uslovima, 3,01 ×1023 molekula neke gasovite supstance. Rešenje: Zapremina 3,01 ×1023 molekula, merena pri normalnim uslovima, je 11, 2 dm3 .

4.Napraviti 100 g 10 % rastvora natrijum-hlorida.
Rešenje: 10 % rastvor natrijum-hlorida sadrži 10 g natrijumhlorida u 100 g rastvora.
Masa rastvarača je 90 g. 4

 5. Napravljen je rastvor koji sadrži 6,9 g šećera i 100 g vode.
 Izračunati procentnu koncentraciju šećera u ovom rastvoru.
 Rešenje: w= 6,45 %

6. Rastvor sadrži 50 g vode i 5,5 g alkohola.Izračunati procentnu koncentraciju alkohola.
Rešenje: w= 9,90 %

 7. Koliko grama 5 % rastvora natrijum-hidroksida treba odmeriti da ova količina rastvora sadrži
3,2 g natrijum-hlorida ?
Rešenje: m=64 g

8. Koliko grama 30 % rastvora neke soli treba odmeriti za pravljenje 100 g 6 % rastvora ?
Rešenje: Odmerenom rastvoru (20 g 30% rastvora soli) treba dodati 80 g vode.

9. Koliko grama sulfatne kiseline treba odmeriti za pravljenje 1 dm3 rastvora koncentracije 1 mol/dm3 ?

Rešenje: Jedan dm3 rastvora koji sadrži 98 g sulfatne kiseline ima koncentraciju od 1 mol/dm3 .

10. Koja je koncentracija rastvora sulfatne kiseline, ako se 5 g kiseline nalazi u 200 cm3 rastvora ?
 Rešenje: c=0,255 mol/dm3

11. Izračunati molaritet vodenog rastvora KBr ako je zapremina rastvora 5,00 litara a broj molova
 KBr je 10,0 molova?
 Rešenje: c=2 mol/dm3

12. Zapremina od 250 mililitara rastvora sadrži 0,50 molova NaCl. Koliko iznosi molaritet rastvora? Rešenje: c=2 mol/dm3

13. Izračunati zapreminu dvomolarnog (2,00 M) rastvora napravljenog od 6,00 molova LiF?
Rešenje: V=3 dm3

14. Izračunati zapreminu 3,00 M rastvora NaCl, napravljenog rastvaranjem 526 g natrijumhlorida

Rešenje: V=3 dm3

15. Koliko molova CaCl2 treba rastvoriti u 0,500 litara petomolarnog rastvora (5 M)?
Rešenje: c=2,5 mol

16. Koliko grama CaCl2 treba upotrebiti za pravljenje 5,00 x 102 cm3 petomolarnog rastvora?
Rešenje: m=278 g

17. Izračunati količinsku koncentraciju i molalitet rastvora HCl, ako su na originalnom pakovanju navedeni podaci: 37,0 mas.%, ρ=1,188 g/cm3 , M(HCl)=36,45 g/mol.

Rešenje: a) c=12,1 mol/dm3          b) b=16,1 mol/kg

18. Izračunati:
a) masu NiSO4 u 200 g 6,00 % rastvora NiSO4;
 b) masu 6,00 % rastvora NiSO4 koji sadrži 40,0 g NiSO4;
c) masu NiSO4 u 200 cm3 6,00 % rastvora NiSO4.
Gustina rastvora na 25 °C iznosi 1,06 g/cm3 .
Rešenje: a) m(NiSO4) = m(rastvora) *w /100   = 12,0 g
 b) m(rastvora) = m(NiSO4)* w /100 = 40,0 *100 /6  , = 667 g
c) m(NiSO4) = V(NiSO4) ρ *w /100  = 200 cm3 ⋅1,06 g /cm3* 6  / 100 , =12,7 g

19. Izračunati zapreminu 15,0 % rastvora Fe(NO3)3 u kojoj se nalazi 30,0 g Fe(NO3)3.
Gustina rastvora na 25 °C iznosi 1,16 g/cm3 .
Rešenje: V(Fe(NO3)3) = 172 cm3 

20. Komercijalna 96,4 % sumporna kiselina ima gustinu 1,84 g/cm3 . Izračunati koncentraciju kiseline. Podatak: M(H2SO4)=98,10 g/mol
Rešenje: c(H2SO4)=18,1 mol/dm36 

21. Na analitičkoj vagi odmerena je masa od 5,5450 g uzorka CaCl2 i rastvorena u destilovanoj vodi u mernom sudu od 250,0 cm3 . Izračunati koncentraciju CaCl2 i Cl- -jona u rastvoru.
Podatak: M(CaCl2)=110,0 g/mol
Rešenje: c(CaCl2)= 0,2016 mol/dm3 
c(Cl- )=c(CaCl2)  *  n(Cl)  / n (CaCl2)  =2⋅ 0,2016 mol/dm3 = 0,4032 mol/dm3 

 22. Izračunati količinsku koncentraciju rastvora koji sadrži 0,320 g metanola, CH3OH u 750 cm3 vode. Podaci: M(CH3OH)=32,00 g/mol

Rešenje: c(CH3OH)= n / V = M /V m 
c(CH3OH)= 32,00g/mol/ 0,750dm3* 0,320g  =0,0133 mol/dm3

Раствори за 1 разред природни

РАСТВОРИ

1.Колико је грама шалитре(KNO3) потребно за припремање 500g  засићеног раствора на 20оС, ако је растворљивост шалитре на тој температури 31,6g?
2.Колико се грама CuSO4 искристалише при хлађењу 300g засићеног раствора те супстанце од 60оС на 10оС, ако је растворљивост соли  R(60оС)= 39,9g     R(10оС)= 17,4g?
3.Израчунај процентуалну концентрацију раствора који настаје растварањем 10g шећера у 200g воде.
4.Колико је грама соде бикарбоне а колико воде потребно за припремање 1кg 4%-ог раствора?
5.Колико се грама фосфорне киселине налази у 5dm3  40%-ог раствора, густине 1,25g/cm3 ?
6.Колико је грама FeSO4 x 7H2O потребно за припремање 350 g 12%-ог раствора FeSO4 ?
7.Колико је грама 30% rastvora хидрогена и колико грама воде потребно за припремање 200g 9%-ог раствора?
8.Израчунај % концентрацију К2SO4  у раствору који настаје када се у 150g 8% раствора дода 20g К2SO4.
9.Израчунај запремину 60% раствора HNO3 (густине1,4g/cm3 ) и масу воде која је потребна за припремање 2 dm3 15% раствора HNO3 (густине1,1g/cm3 ).
10.Израчунај % концентрацију алкохола у раствору који настаје мешањем 20g 40% раствора и  80g 12% раствора алкохола и 100g воде.
1.У 500cm3 раствора налази се 80g NaOH . Израчунај количинску концентрацију овог раствора.
2.Колико је грама Ca(OH)2 потребно за припремање 800cm3 раствора концентрације 0,5 mol/dm3?
3.Колика је количинска концентрација раствора NaOH који се добија када се у 500cm3 раствора концентрације 0,2mol/dm3 дода 16g NaOH?
4.Колика је количинска концентрација сумпорне киселине у раствору који настаје мешањем 250cm3 раствора концентрације 0,2 mol/dm3, 300cm3 раствора концентрације 0,1 mol/dm3  и 50cm3 воде?
5.Колико је центиметара кубних 40% H3PO4(густине 1,25g/cm3) потребно за припремање 400cm3 раствора концентрације 0,25 mol/dm3.

1.Колико грама фосфор(V)оксида настаје оксидацијом 0,2 mola белог фосфора?
2.Колико dm3  водоника реагује са 2,4 x 1023 молекула азота ?
3.Колико грама соли настаје реакцијом 9,6g  фосфорне киселине са калцијум хидроксидом?
4.Колико dm3  водника настаје рекцијом цинка са 200cm3  раствора  концентрације 0,5mol/dm3
5.Колико је cm3 раствора азотне киселине концентрације 0,5mol/dm3, у реакцији са магнезијум хидроксидом, потребно за добијање 87g  магнезијум нитрата ?
6.Колико грама алуминијум оксида реагује са 300 g 12%-ног  раствора хлороводоничне киселине ?
7.Колико је грама 20% раствора натријум хидроксида потребно за неутрализацију 500cm3 0,4mol/dm3 раствора фосфорне киселине?
8.Колика је количинска концентрација раствора сумпорне киселине, ако је за неутрализацију 600cm3  раствора те киселине утрошено 300 cm3  раствора калијум хидроксида концентрације 0,5mol/dm3?