Пентан при нагревании в присутствии alcl3 образует: 2 метилбутан, гексан, декан, 2-метилпропан?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

При нагревании пентана в присутствии хлорида алюминия ( AlCl3cap A l cap C l sub 3) происходит реакция изомеризации. Правильный ответ Из предложенного списка правильным вариантом является 2-метилбутан (изопентан). Суть процесса Хлорид алюминия выступает в роли катализатора (обычно в присутствии следовых количеств HClcap H cap C l или воды), который способствует перестройке углеродного скелета молекулы без изменения её молекулярной формулы.

  • Исходное вещество: Пентан (н-пентан) имеет линейное строение: CH3CH2CH2CH2CH3cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 3. Продукт реакции: Под действием катализатора цепь разветвляется, образуя изомер — 2-метилбутан:
    CH3CH(CH3)CH2CH3cap C cap H sub 3 minus cap C cap H open paren cap C cap H sub 3 close paren minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 3

Почему другие варианты не подходят?

  1. Гексан и декан: Эти соединения содержат больше атомов углерода (6 и 10 соответственно), чем исходный пентан (5). Реакция изомеризации не изменяет количество атомов углерода в молекуле, она лишь меняет их расположение. Для получения гексана или декана потребовались бы реакции дегидроциклизации или дегидродимеризации, которые протекают в иных условиях.
  2. 2-метилпропан (изобутан): Это соединение содержит 4 атома углерода. Его образование из пентана возможно только в результате процесса крекинга (расщепления цепи), который обычно требует более жестких условий, чем простая изомеризация.

Химическое уравнение Процесс можно описать следующим уравнением: CH3(CH2)3CH3AlCl3,tCH3CH(CH3)CH2CH3cap C cap H sub 3 minus open paren cap C cap H sub 2 close paren sub 3 minus cap C cap H sub 3 cap C cap H sub 3 minus cap C cap H open paren cap C cap H sub 3 close paren minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 3 При достижении химического равновесия в смеси также может присутствовать небольшое количество 2,2-диметилпропана (неопентана), однако основным продуктом при умеренном нагревании является именно 2-метилбутан. Я могу составить для вас таблицу физико-химических свойств этих изомеров, чтобы наглядно показать, как разветвление цепи влияет на температуру кипения и плотность вещества. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар