5 Příklady dvojitých vazeb: Podrobné poznatky a fakta

V tomto článku porozumíme příkladům dvojných vazeb N 5 s různými příklady studiem jejich přípravy a vlastností.

Abychom porozuměli příkladům dvojné vazby, je důležité nejprve vědět, co znamená dvojná vazba nebo co rozumíte dvojné vazbě? Při sdílení dvou párů elektronů mezi atomy dochází ke vzniku dvojné vazby, která je rovněž kovalentní povahy. Když je dusík spojen s uhlíkem vytvořením dvojné vazby, nazývá se imin.

1. Oxid dusnatý (NO)

JB Van Helmont byl první, kdo objevil tento plyn na počátku roku 1600. Mayow jej připravil v roce 1669 působením kyseliny dusičné na železo, ale Priestley (1772) je považován za skutečného objevitele oxidu dusnatého jako nové sloučeniny.

Kredit : Vlastní léčba diabetu

Příprava NO:

• Na působení řed kyselina dusičná na mědi (laboratorní metoda)

Měděné třísky se vloží do Woulfeovy láhve a přidá se trochu vody a přidá se trochu vody Kyselina dusičná (koncentrovaná v přírodě) se nalije (přes bodlák) a uvolní se (oxid dusnatý) se shromáždí (nad vodou).

Plyn se čistí jeho absorpcí v roztoku síranu železnatého a zahříváním tmavě hnědého nitroso síranu železnatého získaného při uvolňování čistého oxidu dusnatého.

• Čistý vzorek plynu se získá dedukcí dusičnanu draselného zahříváním se síranem železnatým okyseleným kyselinou sírovou (laboratorní metoda)

Ve výše uvedené reakci lze místo okyseleného síranu železnatého použít také chlorid železnatý okyselený kyselinou chlorovodíkovou.

Nebo lze oxid dusnatý získat, když se okyselený (síran železnatý) roztok zahřeje s koncentrovaným roztokem dusitanu sodného.

• Alternativně oxidací N2 vzduchu průchodem vzduchu elektrickým obloukem, kdy se dusík a kyslík ze vzduchu přímo spojují za vzniku oxidu dusnatého. (toto je komerční metoda)

• Takže, katalytická oxidace amoniaku průchodem směsi čpavku (1 obj.) a vzduchu (8 obj.) (přes zahřátou platinovou gázu) při 1070 K (jedná se o komerční metodu)

Příprava oxidu dusnatého.

• Je považován za bezbarvý plyn (který je o něco těžší než vzduch). Může být zkapalněn při 123.3 K. V kapalném stavu - modrá barva (bod varu je 123 K). Při 112 K zamrzne na modrou pevnou látku.
• Když přijde do kontaktu se vzduchem, okamžitě uvolňuje červenohnědé výpary oxidu dusičitého. Není možné popsat jeho vůni ani fyziologické působení.
• Rozpustný ve vodě (málo).
• Velmi obtížně se zkapalňuje za vysokého tlaku a nízké teploty. Kapalný oxid dusnatý (bod varu 123 K ) je za nepřítomnosti vzduchu bezbarvý a tuhne na bílou pevnou látku (bod tání 112 K ).

• Podporovatel hoření: Je hořlavý a podporuje hoření pouze vroucí síry a prudce hořícího fosforu. Hořící síra a slabě hořící fosfor jsou uhašeny. Rozžhavený železný drát hoří v oxidu dusnatém.

Rozžhavená měď rozkládá plyn za vzniku dusíku a oxidu mědi.

• Oxidační vlastnosti: Když oxid dusnatý (oxid dusnatý (II) působí jako oxidační činidlo, obvykle se redukuje na dusík, ale příležitostně se tvoří i amoniak nebo oxid dusný ( Dusík(I)). Oxiduje tak vodík na vodu, kyselinu siřičitou na kyselinu sírovou a sirovodík na síru.

• Redukující chování: Slučuje se (přímo) s kyslíkem a vytváří (v přírodě červenohnědé) výpary oxidu dusičitého. S chlorem poskytuje nitrosylchlorid (NOCl).

Pro svou snadnou oxidační vlastnost působí jako vynikající redukční činidlo. Redukuje (okyseluje) manganistan draselný a sám se oxiduje (na kyselinu dusičnou). Je také oxidován na kyselinu dusičnou jódem (zředěným roztokem).

Koncentrovaný dusičnan kyselina oxidovaná oxid dusnatý na oxid dusičitý podle následující reverzibilní rovnice:

Výše uvedená rovnice vysvětluje, proč koncentrovaná kyselina dusičná reaguje s kovy za vzniku oxidu dusičitého, zatímco zředěná kyselina dusičná poskytuje oxid dusnatý. U koncentrované kyseliny dusičné probíhá reakce v dopředném směru, ale v přítomnosti vody, např. u zředěné kyseliny, probíhá zpětně. Se (středně) silnou kyselinou dusičnou (oba) se uvolňují plyny.

číst více o : SN2 mechanismus

použití

1. Při přípravě kyseliny dusičné.
2. Při detekci kyslíku jej odlišit od oxidu dusného.

Struktura

Molekula oxidu dusnatého má celkem 11  elektrony ve valenčních obalech atomů dusíku a kyslíku. Chování paramagnetismu nám říká o přítomnosti lichého počtu elektronů, ale jejich vlastnosti se od ostatních lichých elektronových molekul liší následujícími způsoby:

1. Uvažovaný bezbarvý (v plynném stavu) na vzduchu hnědne a v kapalném stavu je modrý.
2. Je chemicky poměrně méně aktivní.
3. Za běžných podmínek nedimerizuje.

2.Oxid dusičitý

PŘÍPRAVA

• Při reakci oxidu dusnatého s kyslíkem vzniká oxid dusičitý.

• Laboratorní metoda: Lze jej pohodlně připravit v laboratoři zahřátím dusičnanu olovnatého ve zkumavce z tvrdého skla.

Oxid dusičitý kondenzuje na kapalný oxid dusnatý v U-trubici ponořené do mrazící směsi.

Vlastnosti oxidu dusnatého

• Fyzický
• Je to červenohnědý plyn se štiplavým zápachem.
• Spojuje se nebo se rozkládá se změnou teploty.

To ukazuje, že s poklesem teploty se molekuly oxidu dusičitého spojují za vzniku oxidu dusného (N2O4).

• Je rozpustný ve vodě, se kterou dále chemicky působí. Rozpouští se v kyselině dusičné, čímž vzniká dýmavá kyselina dusičná.
• Je prudce jedovatý a leptá kůži. Při vdechování vyvolává bolesti hlavy a nevolnost.

Přečtěte si více ot : Mechanismus SN1

• Chemical
• Kyselé chování: Oxid dusičitý (směsný anhydrid kyseliny dusité a kyseliny dusičné), kyslíkaté kyseliny obsahující dusík (v oxidačních stavech +3 a +5). Je kyselý vůči lakmusu a neutralizuje zásady za vzniku dusičnanů a dusitanů.

•  Podpůrce hoření: Je hořlavý, ale podporuje spalování jasně hořícího fosforu, hořčíkové pásky nebo žhavého dřevěného uhlí. Hořící síra nebo svíčka je však uhašena.
• S kyselinou sírovou: Koncentrovaná kyselina sírová absorbuje oxid dusičitý za vzniku nitrosylhydrogensulfátu.

       použití

• Při výrobě kyseliny dusičné.
•  Důležitý faktor (proces v olověné komoře) jako katalyzátor při výrobě kyseliny sírové.

Struktura

Z elektronové konfigurace dusíku víme, že jsou v něm tři nepárové elektrony a jeden osamocený elektronový pár. Dva z těchto nepárových elektronů tvoří vazby s jedním kyslíkem a osamocený elektronový pár tvoří souřadnicovou vazbu s druhým kyslíkem a zanechává jeden nepárový elektron (na dusíku).

3. Oxid dusnatý

PŘÍPRAVA

• Destilací (koncentrované) kyseliny dusičné s oxidem fosforečným (při 300 K) ve skleněné retortě, když je dehydratována (na oxid dusnatý).

• Působením chloru (na suchý dusičnan stříbrný) průchodem ozónu (přes kapalný oxid dusnatý) za vzniku krystalického oxidu dusnatého.

Nemovitosti

1. Je to pevná látka (bílá bezbarvá se zaznamenanou teplotou tání 303 K), která (snadno) sublimuje. Nad bodem tání se rozkládá a při rychlém zahřátí exploduje.
2. Má se za to, že ničí látky (organické látky).

Struktura

Rentgenové studie oxidu dusnatého naznačují, že jde o prodávaný iont, tj. dusičnan nitronium, ale ve stavu páry je přítomen jako symetrická molekula.

4.Hyponitá kyselina

PŘÍPRAVA

• Amalgám sodný redukuje dusitan sodný nebo dusičnan sodný nebo odpovídající draselné soli ve vodném roztoku za vzniku hypo dusitanů.

Po dokončení redukce se roztok neutralizuje a působí se na něj dusičnanem stříbrným, když se získá sraženina hypodusitanu stříbrného. Ten se zpracuje s etherovým roztokem vypočteného množství plynné kyseliny chlorovodíkové, aby se uvolnila volná kyselina dusitá, která se odfiltruje od chloridu stříbrného.

Po odpaření etheru z filtrátu se získá volná kyselina dusitá ve formě žlutého oleje, který může krystalizovat ponecháním v exsikátoru za sníženého tlaku.

• Hyponitrity jsou také produkovány elektrolýzou dusitanu draselného (nebo roztoku dusitanu sodného), když vodík uvolněný (na katodě) redukuje dusičnan (na hyponitrit).

Nemovitosti

Kyselina hypodusitá krystalizuje v bílých lístcích, které při mírném tření nebo tření téměř okamžitě explodují. Je rozpustný ve vodě, alkoholu, chloroformu, etheru a benzenu. Jeho vodný roztok je tak slabá kyselina, že nerozkládá uhličitany. Je to vodný roztok při zahřívání, který poskytuje oxid dusný a vodu.

Kyselina je dvojsytná, jak ukazuje tvorba normálních hypodusitanů, R2N2O2, a kyselých hypodusitanů, RHN2O2. Redukce diethylhypo dusitanu poskytuje ethylalkohol a dusík, což ukazuje, že ethylové skupiny nejsou přímo připojeny k atomům dusíku, ale mají mezi nimi atom kyslíku.

5. Kyselina dusitá (HNO)

PŘÍPRAVA

• Kyselina dusitá vzniká, když se oxid dusnatý nebo ekvimolární směs NO a NO2 rozpustí ve vodě při 273 K.

• Přidáním ledově studené kyseliny sírové (vypočtené množství) do dobře chlazeného roztoku dusitanu barnatého.

Nerozpustný síran barnatý se odstraní (filtrační proces).

Nemovitosti

• V roztoku má mírně namodralou barvu.
• Chování při rozkladu: Je známo, že je nestabilní (relativně). I za studena prochází stáním autooxidací (současná oxidace a redukce). Rychle se rozkládá, pokud se roztok vaří, uvolňuje hnědé výpary ve vzduchu a zanechává kyselinu dusičnou.
• Oxidační vlastnosti: Díky snadnosti, s jakou se může rozkládat na vznikající kyslík, působí jako oxidační činidlo.

• Reakce s amoniakem: Kyselina dusitá rozkládá amoniak na dusík a vodu.

použití

 Užitečné při výrobě barviv (azo).

Struktura

Předpokládá se, že kyselina dusitá má tautomerní strukturu.

Problémy:

Jak se nazývá proces, který používá katalyzátor pro přípravu amoniaku ? a Která sloučenina se používá pro výrobu komerčně důležitých azobarviv?

-Syntéza a kyselina dusitá (HNO)

Která z výše uvedených sloučenin se používá jako katalyzátor pro přípravu kyseliny sírové ? a který stav oxidu dusnatého je paramagnetický?

-Oxid dusičitý a plynném skupenství

Také čtení:

• Odraz světelných příkladů
• Příklady přímočarého pohybu
• Příklady vysokého tření podrobný přehled a fakta
• Příklady vypařování
• Příklady tahové síly
• Příklady nekontaktních sil
• Příklady lomu vlnění
• Příklady aktivního transportu molekul
• Příklady polních sil v každodenním životě
• Příklady difrakcí zvuku