Реакция Вюрца - новые моменты

[Гость Ефим]

Но для того что бы понять принцип этой реакции как раз лучше всего "пофантазировать" и представить что всё таки водород выделяется в атомарном виде и восстанавливает галогенпроизводное:

 

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + 2[H]

CH₃-Cl + [H] = CH₄ + HCl

 

Так нагляднее и понятнее получается и тяготы электрохимии не беспокоят

Никаких тягот тут нет - просто надо избавиться от мифического посредника:

Zn = Zn⁺ + e^-

e^- + Cl-CH3 = Cl^- + CH3*

CH3* + Zn⁺ = CH3^- + Zn²⁺

CH3^- + H⁺ = CH4

[Ivan96]

Ну это будет одна из стадий:

 

Так возможно?

Zn (это кусок!) + Cl(-) = Zn(2-) (кусок) + ZnCl(+)

 

 

Наоборот - атом цинка в ион переведет

Ну вообще уравнение выглядит так:

Zn + 2H+ = Zn2+ + H2.

[Гость Ефим]

Ну это будет одна из стадий:

 

Так возможно?

Zn (это кусок!) + Cl(-) = Zn(2-) (кусок) + ZnCl(+)

Наоборот - атом цинка в ион переведет

Zn^2- ?Анион цинкида? И ZnH2 как продукт?

[Будущий химик]

Zn = Zn+ + e-

e- + Cl-CH3 = Cl- + CH3*

CH3* + Zn+ = CH3- + Zn2+

CH3- + H+ = CH4

То что нужно было, спасибо :ar:

 

Только один момент: почему цинк сразу два электрона не отбрасывает?

 

Zn = Zn²⁺ + 2e^-

CH₃-Cl + 2e^- = CH₃^- + Cl^-

Ну а делее как обычно - метиланион + H⁺ а хлор с цинком...

[Гость Ефим]

То что нужно было, спасибо :ar:

 

Только один момент: почему цинк сразу два электрона не отбрасывает?

 

Zn = Zn²⁺ + 2e^-

CH₃-Cl + 2e^- = CH₃^- + Cl^-

Ну а делее как обычно - метиланион + H⁺ а хлор с цинком...

Ну, это как бы по принципу микроскопической обратимости. Чем плохо, если он по одному отдавать будет? И почему он сразу оба должен отдать? И в каком виде эта парочка электронов будут путешествовать? Мне больше нравится по одному.

[Будущий химик]

Сразу возникло ещё пару вопросов:

 

1. Если в качестве кислоты взять уксуску то получится ацетат цинка или же он то же как то восстановится до этана? Или перейдя в радикал CH3COO* распадется на CO2 и CH3* и дальше как по той схеме?

2. Не мешает ли эта реакция параллельной реакции взаимодействия цинка с кислотой с выделением водорода?

3. Если совместить 1 и 2 то атомарный водород получится как раз не мифический посредник - он может быть восстановителем как для ацетата так и для галогеналкана. Только восстановление здесь пойдет по другому - радикальному механизму...

Изменено 11 Ноября, 2011 в 18:57 пользователем Будущий химик

[Гость Ефим]

Сразу возникло ещё пару вопросов:

 

1. Если в качестве кислоты взять уксуску то получится ацетат цинка или же он то же как то восстановится до этана?

2. Не мешает ли эта реакция параллельной реакции взаимодействия цинка с кислотой с выделением водорода?

3. Если совместить 2 и 3 то атомарный водород получится как раз не мифический посредник - он может быть восстановителем как для ацетата так и для галогеналкана. Только восстановление здесь пойдет по другому - радикальному механизму...

Готовая тема для дипломной работы. Вопросы поставлены - надо искать ответы! Как сказал кто-то из отцов-основателей - "органическая химия - тёмный лес" (а тут ещё и электрохимия).

1. Побочной реакцией может быть и восстановление, и восстановительная димеризация ацетат-иона.

2. Конечно мешает - она цинк крадёт (без выделения водорода).

3. Как побочный процесс - нельзя исключать, но мне его вклад представляется крайне незначительным.

[Будущий химик]

3. Как побочный процесс - нельзя исключать, но мне его вклад представляется крайне незначительным.

Почему Вам кажется что реакция кислота + металл в данном случае сведется к минимуму?

 

она цинк крадёт (без выделения водорода)

А куда он девается? Не весь же он на восстановление уходит...

Изменено 11 Ноября, 2011 в 19:04 пользователем Будущий химик

[Гость Ефим]

Почему Вам кажется что реакция кислота + металл в данном случае сведется к минимуму?

Я не говорил - к минимуму, я сказал - что водорода будет тем меньше, чем эффективнее будет восстановление.

А "незначительный вклад" - это касается участия так называемого "атомарного" водорода в процессе восстановления.

 

А куда он девается? Не весь же он на восстановление уходит...

Разделите процессы - и водорода вообще не увидите:

CH3-Cl + Zn = CH3-Zn-Cl

CH3-Zn-Cl + HCl = CH4 + ZnCl2

[Будущий химик]

В общем наверное следует сделать компромисс (или подвести итог ) и сказать что как кислота с металлом реагировала так и реагирует, просто добавляется параллельная реакция восстановления галогеналкана. И при чем побочная в данном случае реакция цинка с кислотой даже наоборот помогает этому процессу за счет выделения атомарного водорода. Минусы - наличие в продукте наряду с алканом водорода, а в случае применения уксуски ещё и диоксида углерода.

 

CH3-Cl + Zn = CH3-Zn-Cl

CH3-Zn-Cl + HCl = CH4 + ZnCl2

Тут наверное даже CH3-Zn-Cl с кислотой не успеет повзаимодействовать - он сразу водой разрушится... Да и пойдет эта реакция лишь при нагревании, а рассматриваемая реакция и на холоду по идее должна прекрасно идти...

Изменено 11 Ноября, 2011 в 19:13 пользователем Будущий химик