Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:5:26

Изпит по химия 2015 AP, въпроси със свободен отговор

Видео транскрипция

По време на дехидратация, газообразен етен и нереагирал етанол преминават през тръба във вода. Цялото количество етен се отделя като газ, но нереагиралият етанол не. Обясни това наблюдение от гледна точка на междумолекулните сили между водата и всеки от двата газа. И само за да е ясно какво ни казват, можем да отидем в началото, където е условието на задачата. И това, което ни казват, е, че когато се затоплят, катализаторът и етанолът ще реагират. Част от етанола се преобразува в етен, но не цялото количество. Всъщност в този експеримент видяхме, че нямаме пълна реакция, имаме добив малко над 60%. И така, имаш комбинация от етанол и етен газ, които преминават през тази тръба. Тя се охлажда, а след това минава през тази вода. И те казват, че изглежда сякаш виждаме само, или виждаме предимно газообразният етен да се събира тук. Защо не виждаме газообразен етанол? И причината, и аз просто ще го перифразирам, и после ще го напиша, е, че етаноловият газ е много по-разтворим във водата, защото етанолът е полярна молекула, а водата е полярен разтворител, така че ще се разтвори много по-добре във водата, отколкото етенът, който не е полярна молекула. Така че нека да напиша това. Така че етенът просто ще образува балончета, докато етанолът действително ще се разтвори. Нека да напиша това. Опа, проблем, готово. Трябва да обясниш това наблюдение от гледна точка на междумолекулните сили между водата и двата газа. Така че можем да напишем, етанолът има полярна молекула и затова се разтваря във водата много по-добре от етена, който който има неполярна молекула. Можем да го кажем и така, че етанолът и водата ще формират водородни връзки, Можеш дори да направиш скица, ако искаш. Етанолът е това тук. Имаш кислород, и след това имаш водород, и после имаш C2H5. Тази страна тук ще бъде частично отрицателна. Този ще бъде частично положителна. Кислородът е по-електроотрицателен от въглерода. Разликата е по-малка, отколкото между кислород и водород, но това също ще бъде частично положително. Може би не толкова частично положително, колкото ето тази страна тук. И така, когато имаш водни молекули, ако това е молекула на водата, където това е частично положителен заряд, а това е частично отрицателен заряд, тук ще се формират водородни връзки. Водородни връзки. И така, етанолът ще се разтвори много по-добре. Етенът не е полярен и върху него ще действат диполни сили. Нека да го напиша. Етенът е неполярен. Или мога да кажа, че той ще участва само в индуцирани диполни взаимодействия. Индуциран дипол. Може би мога да кажа дипол, защото водата е полярна, и въпреки че етенът е симетрична молекула и има тази двойна връзка, той като цяло е неполярен, има части от молекулата на етена, които ще бъдат малко по-отрицателни от други, по-специално, когато погледнеш тези въглероди тук. Те са малко по-електроотрицателни, отколкото водородните атоми. И така, етенът не е полярен, той ще има само индуцирани диполни... или предполагам, че можем да кажем само диполни взаимодействия, взаимодействия с полярните водни молекули. И затова етенът няма да се разтвори. Етенът няма да се разтвори и преминава във вид на мехурчета. Етанолът се разтваря. Етенът преминава през водата, защото няма силни взаимодействия с нея.