1. Realizat de Haidautu Patricia
clasa a 12a D
1

2. Alchine
Def: Se numesc alchine hidrocarburi aciclice nesaturate care contin in molecula
lor o tripla leg. Intre 2 at. de C si in care raportul si in care raportul intre nr. de at. de C
si H este dat de formula CnH2n-2 in care n=nr. de at. de C din molecula.
Caracteristici: Alchinele sunt : -hidrocarburi
-aciclice
-nesaturate (NE=2, datorita prez. a 2
leg.π in componenta leg. triple)
Nomenclatura. Serie Omoloaga.
Dand lui n. Val. Intregi obtinem termenii seriei omoloage in care ca in orice serie
omoloaga , 2 termeniu consecutivi se diferentieaza intre ei printr-o gr. Mtilen. (-CH2-)
Denumirea alchinelor se formeaza prin inlocuirea suf. –an de la alcanul corespunzator ,
cu suf. –ina . Seria omoloaga incepe de la n=2
n CnH2n- Alcan CnH2n- Alchina
2 2
1 CH4 Metan - -
2 C2H6 Etan C2H2 Etina (acetilena)
3 C3H8 Propan C3H4 Propina
4 C4H10 butan C4H6 butina
Radicalii alchinici:
CH=CH - etilena CH≡ C -etinil
CH3-C≡C - propinil CH2-C≡CH - propagil
Izomeria la alchine.
Alchinele sunt izomerii de functiuni cu: -alcanii diciclici (Spirali)
-cicloalchine
-diene
Alchinele , de la n=4 prez. fen. de iz. de pozitie dat posibilitatii pe care are tripla leg. de
a ocupa poz. diferite in catena
Butina prez. urmatorii 2 izomeri de pozitie
C4H8: CH≡C-CH2-CH3 1 butina
CH3-C≡C-CH3 2 butina
Structura alchinelor
2

3. In catena alchinelor se intalnesc 2 tipuri de at. de C .
▪ 2 at. de C hibridizati sp - cei doi at. de C implicati in form. tiplei leg.
▪ at. de C hibridizati sp3 – implicati in formarea leg. simple
Acetilena -primul termen al seriei omoloage prezinta o structura (simetrie diagonala)
dat hidrocarburii de simetrie digenala sp a celor 2 at. de C . Datorita hibridizarii sp
unghiul si distanta dintre cei 2 at. de C triplu legati=1,21Å fata de:
-1,54 Å in leg, C-C C≡C 1,21Å
-1,33 Å in leg, C=C <180˚
Tot datorita hibridizarii scade si distanta C-H de la 1,1 in cazul Csp3-H la 0,6 in
Csp-H H-C≡C-H 0,6 Å
Consecinta discreta a hibridizarii sp a at. de C este si polarizarea leg. C-H mai
accentuata decat la celelalte leg.
Leg Csp – H= leg polara cu S- pe Csp si S+ pe H. Csp-H . Aceasta polarizare a
leg. confera acetilenei , respectiv alchinelor cu tripla o le. marginala un caracter slab
acid!!
Obtinerea alchinelor
I metode industriale
1. Din metan: -Prin cracare in arc electric
-Prin ardere incompleta
2. Din carbura de Ca (carbit) CaC2
II metode de laborator
1 Dubla eliminare de hidracid din derivati dihalogenati geminali sau vicinali
2 Det. alchinelor sup. prin alchilarea acetilenelor metalice
I 1. Obtinerea din metan
La temperaturi ridicate 1500˚C => transferul metanului in acetilena ˚
2CH4—>C2H2+3H2
Industrial transformarea se face prin doua procedee diferite intre ele prin sursa de
energie necesara reactiei
Se identifica :
a) procedeul de cracare a CH4 in arc electric
b) procedeul arderii incomlete
a) In cazul acestui procedeu energia necesara reactiei esste furnizata de
descompunerea elementelor si se produc intre cei 2 electrozi metalici alimentati la o
sursa de curent continu. Alaturi de reactia principal;a au loc si o serie de reactii
secundare si de ceea ptr stoparea lor are loc stropirea brusca a mediului de reactie cu un
jet de apa rece. Nu poate fi totusi evitata reactia de formare a C liber
1500˚C
CH4 — —> C+2H2
Procedeul se aplica la Borzesti
3

4. b)In cazul acestui procedeu metanul introdus in reactor este utilizt pe de o
parte ptr obtinerea acetilenei , iar pe de alta parte ptr furnizarea energiei termice prin
combustie. Si in acest caz au loc reactii secundare dintre care cea mai importanta este
reactia de obtinere a gazului de sinteza
CH4+1/2O2—>CO+2H2
2.Obtinerea acetilenei din carbon de Ca
Carbura de Ca=compus ionic Ca 2+ si C2 2- Ionul C2 este format din 2 at. de
Chidrocarborizati sp uniti printr-o tripla leg. si la care gasim cate o sarcina negativa
HC≡CH
In CaC2cele 2 sarcini pozitive de la ionul carbura au fost neutralizati de Ca 2+
Industrial CaC2 (carbid) se obtine prin reducerea la 2500˚ C cu cox metalurgic a
oxidului de Ca obtinut prin descompunerea termica a calcarului
800-1000˚ C
CaCO3 -------------------> CaO + CO2
(calcar)
2500˚ C
CaO + 3C ----------------> CaC2 + CO
(carbid)
CaC2 fiind o carbura ionica (acetilura) a unui metal s hidrolizeaza in conditii
obisnuite cu degajarea acetilenei. Reactia se aplica atat la scara mica in gen. De
acetilena in cazul sudurii oxiacetilenice cat si la scara industriala.
Reactia are loc violent si rapid
CaC2 +2H2O--------------> Ca(OH)2 +C2H2
(acetilena)
generatorul de acetilena
Metale de laborator
1. Eliminarea de hidracid din derivatii dihalogenati
a) vicinali:
Transformarea se produce in prezenta de KOH/alc la temperatura de
100-150˚ C. In prima etapa ( I ) are loc eliminarea hidracidului obtinut
deriv. halog. , care in a doaua ( II ) etapa la temperatura mai mare de 150˚
C elimina hidracidul cu transformare in alchina corespunzatoare.
KOH alc KOH alc
-HC-CH- ----------------> -C=CH- -----------> -C≡C-
XX 100-150˚ C X t > 150˚ C
4

5. - HX -HX
1,2-diclor-etan
KOH alc KOH alc
CH2- CH2 ------------> CH=CH2 ------------------> HC≡CH
Cl Cl 100-150˚ C Cl t > 150˚ C
- HCl -HCl
!!! Alchenele nu se deshidrogeneaza la alchine. Transformarea unei alchene in
alchina se realizeaza printr-o succesiune de reactii respectiv:
KOHalc
>C=C<+Br2 -----—> >C -C< -----—>-C=C< ----—> -C≡C- ----—> CH2=CH2 ------
—> CH≡CH
Br Br
100+50˚ -HBr
CH2=CH2 +2Br--—>CH2-CH2------> CH=CH2 -----------> CH≡CH
Br Br -HBr Br t>150˚C
KOH alc
KOH alc
CH3-CH=CH+Br2----------->CH3-CH-CH2-------------->CH3-CH=CH2-----------------
>CH3-C≡CH
Br Br 100-150˚ -HBr Br
t>150˚-HBr
CH2=CH2 C≡CH
----------->
Stiren Fenil acetilena
Br Br
CH=CH2+Br2 CH-CH2 C≡CH
KOH alc
-----------> ----------->
-2HBr
5

6. b)Dubla dehidrogenare a unui derivat dehalogenat geminal
Reactia are loc in prezenta de KOH solutie alcolica cu obtinerea in etapa I
monohalogenurei ele vinil corespund , iar in etapa aII-a cu alchinei
x -Hx -HX
-C-CH2------------> -C=CH- -----------> -C≡C-
x KOH alc x
KOH alc
Derivatii dihalogenati vacinali se obtin in urma reactiei unei grupari crbonil in
pentahalogenura de P
x
! C=O=PX5----------> C
-pox3 x
carbonilici gr. Carbonil
Astfel din alchida acetica se poate obtine acetilena
Cl Cl
KOH alc
CH3-CH=O+PCl5---------->CH3-CH3 ---------->CH3-CH----------
>CH2=CH---------->CH≡CH
-POCl3 Cl
Cl -HCl
oxiclorura de fosfor
CH3 CH3 Cl
C=O+PCl5---------> C ------------->CH=CH--------->CH3-C≡CH
CH3 -POCl3 CH 3 Cl -HCl CH3 Cl
CH3-CH2
C=O--------->CH3-C≡C-CH3
CH3
CH3-CH2 CH3-CH2 Cl
C =O+PCl5c---------> C ---------> CH3-CH=C-CH3---------> CH3-C≡C-
CH3
CH3 CH3 Cl
Cl -HCl
6

7. 2. Obtinerea alchinelor superioare prin alchilarea cu conp halogenati (vezi pe larg
alc. acetilenei , ionice la subcapitolul reactii de substitutie la Csp) Alchinele cu
tripla legatura marginala reactiicu Na metalice la 150˚C printr-o reactie de
substitutie a H de Csp marginal cu obtinerea unei acetiluri monoacide. Aceasta
acetilura poate reactiona cu un derivat halogenat avand loc subst. Na si
formarea unei alchine superioare
150˚ C + + +H-R
-C≡CH+Na--------->-C≡C ‫‌־‬Na --------->-C≡C ‫‌־‬Na --------->-C≡C-R
1/2H2
-Nax
Astfel din accetilena se poate obt. prin monoalchinarea orice alchina cu
tripla marginala marginala , iar prin dialchinare o alchina cu tripla nemarginala
100˚ C _ + +X-R
CH≡CH+Na --------->CH≡C Na --------->-CH≡C-R
-1/2H2 +Na -NaX Imp ptr ca se
lungeste catena , introdus C
(200 ˚ C)-1/2H2
+_ _ +
NaC≡CNa
+2R’-X
--------> R’-C≡C-R’
-2Nax Imp ptr ca se obtine tripla la mijloc
CH4-------->CH≡C-CH3
1500˚ C +Na +CH3-
Cl
2CH4--------->CH≡CH------------------->CH≡CNa--------->CH≡C-CH3
-3H2 -150˚ C-1/2H2
-NaCl
CH4--------->CH3-C≡C-CH3
1500˚ C Na
+Na +2CH3-Cl
7

8. 2CH4--------->CH≡CH---------> CH≡CNa---------> NaC≡CNa---------->
CH3-C≡C-CH
-3H2 1500˚ C-1/2H2 200˚ C-H2-H2
-2NaCl
CH4--------->CH3-CH-C≡ C-CH-CH3
Acetilena
1500˚ C +Na +Na
2CH4--------->CH≡CH--------->CH≡CNa--------->NaCl≡CNa--------->CH3-CH-
Cl+NaC≡CNa+Cl-CH-CH3
-3H2 150˚ C -NaCl
CH3 CH3
--------->CH3-CH-C≡C-CH-
CH3
-NaCl CH3 CH3
Proprietati fizice
Acetilena este un gaz incolor, cu miros eterat placut. Acetilena provine din carbid
prezentand un miros usor usturoiat datorita impuritatii carbidului. Este solubila in apa in
raportul volumetric 1 :1 ( este una din putinele hidrocarburi solubile in H2O) .
Proprietatea se datoreaza polaritatii legaturii C-H din acetilena. Este solubila si in
solventi organici ( acetilena ) .
Nu se poate comprima in cilindri de otel sub presiune deoarece are loc explozia.
Pentru impiedicarea acesteia sunt utilizati cilindri de otel speciali umpluti de o masa
poroasa de azbest sau kisellgen care a fost impregnata cu acetona. La 12 atm 1l
acetilena dizolva 300 l acetilena .
CH3-C = C-CH3--------->CH3-C≡CH
CH3 CH3
8

9. [o] CH3 CH3 -POCl
CH 3 CH3 KOH alc -HCl
CH3-C=C-CH3 ---------> C=O+O=C ---------> C --------->CH2=C-
CH3--------->CH≡C-CH3
KHnO4+H2SO4 CH3 CH3 +PCl5
CH3 CH3 -HCl Cl
-HC
l
CH2=CH-CH2-CH3+HCl---> CH3-CH-CH-CH2-CH3 ------>CH3-CH+CH-
CH3+Br2--------->CH3-CH-CH-CH3-
KOH alc
Br Br
KOH alc -HBr
--------->CH3-CH3=C-CH3--------->CH3-C≡C-CH3
t.150˚ C –HBr KOH alc
CH4--------->CH3-CH-C≡C-CH-CH3
CH3 CH3
T=1500˚ C +Na _ + +Na +_ _ + +2Cl-
CH-CH3
CH4--------->CH≡CH--------->CH≡ C Na---------> Na C ≡ C Na---------------->CH3-
CH-C≡C-CH-CH3
-3H2 -1/2H2 200˚ C -1/2H2 200˚ C
-2NaCl CH3 CH3
2,5-dimetil-5-exena
9

10. Proprietati chimice
Legatura tripla din alchine avand in componenta doua legaturi п , alchinele vor
avea un character nesaturat mai accentuat decat au alchenele.
Principalele reactii :
I aditia H2 ; X2 ; HX ; H2O ; CH3COOH ; CH=CH-CN ; HCN
II reactia de dimerizare
III reactia de trimerizare ciclica
IV reactia de oxidare
V substitutia la C sp
I Reactia de hidrogenare
Se poate defini in doua etape , produsul de aditie avand grad diferit de saturare ,
functie de et. de aditie :
a)TOTALA - cu H2 molecular in prezenta de metale fin divizate ( Ni , Pt , Pd ) =>
divizand legatura tripla in legatura simpla . Astfel :
Ni Pt Pd
-C≡C-+2H2---------------->-CH2-CH2-
alchina alcan
Ni Pt Pd
CH≡CH+2H2---------------->CH3-CH3
Acetilena etan
Ni Pt Pd
CH3-C≡CH+2H2---------------->CH3-CH2-CH3
propan
CH≡C-CH2-CH3 Ni Pt Pd
1-butena +2H2 ---------------->CH3-CH2-CH2-CH3
CH3-C-CH3 butan
2-butena
10

11. b)PARTIALA – se realizeaza in cataliza omogena rezultand alchena
corespunzatoare. Reactia este STEREO SPECIFICA , catalizatorul determina mersul
reactiei. Astfel la utilizarea catalizatorului Pd otravit in saruri de Pb 2+ , hidrogen
=>obt. Izomerului cis
Alcoolii
De obicei când rostim cuvântul "alcool" ne gândim la spirtul medicinal sau la
băuturile spirtoase, dar aceste tipuri de alcooli conţin o anumită substanţă orga-nică
numită etanol. Alcoolii sunt unii dintre cei mai utilizaţi şi cunoscuţi compuşi chimici.
De fapt un alcool este un compus organic care are cel puţin o grupare hi-droxil legată de
un atom de carbon saturat. Dintre aceştia fac parte metanolul, e-tanolul, butanolul şi
propanolul, aceştia formând serii omoloage.
Proprietăţile alcoolilor
Alcoolii alifatici pot exista în forme izomerice începând de la propanol în sus.
Alţi compuşi, ca fenolii sau enolii, pot conţine grupe de hidroxil, dar din cau-ză că sunt
ataşate direct carbonilor nesaturaţi se pot comporta diferit. În fenoli şi e-noli
electronegativitatea puternică a atomilor de oxigen face ca acesta să atragă e-lectroni din
inelul aromatic sau din legăturile duble, ca şi din atomii de hidrogen din grupările
hidroxil. Acest lucru face ca legătura carbon-oxigen să fie mai puter-nică şi astfel să
reacţioneze mai greu cu alţi compuşi.
Alcoolul benzilic este considerat un alcool deoarece, chiar dacă are structură un inel
aromatic, gruparea hidroxil nu este legată direct de acest inel. Anumiţi alcooli sunt
complet miscibili în apă în orice proporţii. Acest lucru se datorează puternicii Punţi de
hidrgen care se stabileşte între oxigenul puternic electronegativ (din hi-droxil) şi
hidrogenul ionic din apă.
Moleculele de apă sunt atrase mai tare de moleculele de etanol decât între ele. Din
acest motiv etanolul amestecat cu apă produce un amestec care are volumul mai mic
decât suma celor două lichide luate separat. Puterea acestei atracţii dintre moleculele de
etanol şi apă le împinge mai aproape scăzând astfel volumul ames-tecului şi crescând
densitatea acestuia, în ciuda faptului că etanolul are densitatea mai mică decât cea a
apei. Etanolul (şi alţi compuşi) formează astfel ceea ce se nu-meşte un amestec
azeotropic cu apa. Chiar dacă cele două substanţe au puncte de fierbere diferite (78
respectiv 100 grade Celsius) puterea atracţiei între ele le fa-ce ca la temperatura de 78,1
grade Celsius ele să se distileze împreună ca un ames-tec compact.
Alcoolii mai uşori (metanol, etanol) sunt lichide mobile la temperatura camerei.
Înaintând în seria omoloagă, cu cât numărul atomilor de carbon creşte, alcoolii au
11

12. tendinţa de a forma lichide mai vâsocase, chiar solide moi. De asemenea, punctele de
fierbere şi topire cresc odată cu creşterea număruli de atomi de carbon.
Răspândirea şi producerea alcoolilor
Alcoolii se găsesc într-o varietate de situaţii.
Etanolul se poate produce natural, ca zaharuri din fructele răscoapte cu ajuto-rul
enzimelor în procesul de fermentaţie. Aceasta este baza industrei bauturilor alcoolice,
chiar dacă aici se folosesc mult mai multe ingrediente şi procesul este realizat cu grijă.
Etanolul se poate obţine industrial din reacţia etenei cu apa prin procesul de hidratare.
Metanolul este produs prin reacţia monoxidului de carbon cu hidrogenul. Aceste
două substanţe sunt obţinute industrial din metan (gaz natural) şi apă. A-mândouă
reacţiile se realizează în condiţii speciale de presiune şi temperatură, în prezenţă de
catalizator.
Un alt alcool important din punct de vedere industrial este alcoolul izopropilic. El
este un produs secundar al industriei petrolului, folosit ca solvent.
Alţi alcooli naturali sunt mentolul, care dă gumii de mestecat şi altor produse aroma
şi gustul specific şi glicerolul (trihidroxipropanul). Glicerolul se găseşte în stare naturală
în grăsimi vegetale sau animale, dar este şi un produs secundar al in-dustriei săpunului.
În intestinul uman grăsimile se transformă în glicerol şi acizi graşi, după care se refac în
grăsimi.
Importanţa alcoolilor
Alcoolii sunt foarte buni solvenţi, de aceea din ei se produc detergenţi, par-
fumuri, vopsele şi multe altele. Un amestec de metanol şi etanol este vândut ca solvent,
care conţine colorant şi are un miros specific cu rol de a proteja cumpără-torii. Etanolul
şi metanolul sunt doi dintre cei mai importanţi alcooli.
Alcoolul izopropilic este un solvent industrial foarte cunoscut, câteodată folosit ca o
variantă mai ieftină a etanolului. De asemenea etanolul are un puct de topire foarte
scăzut, ceea ce determină folosirea lui în termometre de temperaturi extrem de mici.
Alcoolii se folosesc ca produşi intermediari, în sinteze în chimia organică. Tot aceste
substanţe chimice se folosesc la curăţarea produselor petroliere din combus-tibili, în
special în Brazilia.
Glicerolul are aplicaţii în medicină şi, ca şi glicolul etenic, se mai găseşte în
componenţa explozivelor.
12

13. Aldehidă
Aldehidele se formează de obicei prin oxidarea grupei hidroxi a alcoolilor primari
Cea mai simplă aldehidă este formaldehida, formată prin oxidarea metanului.Denumirea
de aldehidă este dată de combinarea cuvintelor alcool dehidrogenat.
Nomenclatura
IUPAC
Conform regulilor IUPAC, nomenclatura se stabileşte astfel:
• stabilirea catenei cu cei mai mulţi atomi de carbon.
• Adăugarea sufixului -al la denumirea alcanului respectiv: HCHO-metanal,
CH3CHO etanal etc.
• În cazul aldehidelor aromatice , acestea se denumesc prin adăugarea denumirii
aldehidei la radicalul aromatic fenilmetanal, sau adăugarea denumirii radicalului
aldehidic la hidrocarbură formilbenzen (nomenclatură destul de rar utilizată)
Alte nomenclaturi
Mai des folosite sunt cele formate din denumirea acidului cu aceeaşi structură: HCHO-
formaldehidă, C6H5-CHO -benzaldehidă
Sinteza
• Dehidrogenarea sau oxidarea alcoolilor primari
;
• Oxidarea Swern[2]
13

14. Alcooli sunt oxidaţi la aldehide prin intermediul sulfoxizilor.
Folosind acest tip de reactiv, oxidarea se opreşte la aldehidă care nu mai este oxidată la
acid carboxilic (cum s-a întâmpla la folosirea K2Cr2O7 Intermediar se formează un
compus cu sulf ,cu caracter electrofil
• Hidroliza compuşilor halogenaţi
Prin hidroliza compuşilor dihalogenaţi ala acelaşi atom de carbon are loc obţinerea
aldehidei respective.
• Adiţia apei după regula lui Markovnikov la alchine
Sinteza acetaldehidei are loc în prezenţa catalizatorului sulfat de mercur
• Descompunerea sărurilor de calciu
Prin descompunerea sărurilor de calciu ale acizilor cu mai mult de 5 atomi de carbon
rezultă cetone.
• Reducerea esterilor
14

15. Reducerea are loc în prezenţa DIBAL [1] hidrura de bis(2metilpropil)aluminiu, la o
temperatură de circa -600C
Proprietăţi fizico-chimice
Proprietăţi fizice
Cu excepţia formaldehidei, care este un gaz, celelalte aldehide sunt lichide, având un
miros caracteristic.Ei pot fi solubili în apă dar numai aldehidele cu 5 atomi de carbon,
restul neputând forma legături de hidrogen cu apa.Tot din această cauză ei au puncte de
fierbere mai scăzute comparativ cu alcoolii corespunzători! [3] [4]
Caracterizare spectrală
Spectre UV
Grupa carbonil este un cromofor, datorită celor 2 electroniu nepatricipanţi aflaţi în
orbitalii ps, mai precis 2ps.Având loc tranziţii de tip n→π*(tranziţii cu energie mică)
maximele de absorbţie la nivelul spectrelor UV apar la lungimi de undă
λ=270-290nm.Atunci când tranziţia electronilor are loc din orbitalii π→π * energiile de
absorbţie sunt mai mari , la lungimi de undă λ=190-200nm.
Spectre IR
Aldehidele(în general compuşii carbonilici) manifestă o bandă de absorbţie 1700±40cm
[5][6], bandă care eet foarte mult influenţată de starea fizică, de (ne)formarea legăturilor
de hidrogen.
Proprietăţi chimice
Depind în mare măsură de hibridizarea atomilor din grupa carbonilică.Atât atomul de
carbon cât şi cel de oxigen au aceeaşi stare de hibridizare sp2, unghiul dintre cei 2
substituenţi ai carbonului fiind de 1200
15

16. Legătura C=O este o legătură foarte puternică, cu o mare reactivitate chimică , datorită
diferenţie de eloectronegativitate dintre cei 2 atomi (C şi O)
Hibridizarea sp2 mai este înâlnită şi la alchene dar spre deosebire de acestea, atomul de
O al grupării carbonil are electroni neparticipanţi, în orbitali sp2.Dtaorită acestui fapt,
precum şi a diferenţei mari de electronegativitate dintre carbon şi oxigen. gruparea C=O
are un caractzerpolar foarte puternic ceea ce îi permite participarea la reacţii de adiţie a
unor compuşi polari (apa, compuşi organomagnezieni).
Reacţii de adiţie
Sunt comune şi aldehidelor şi cetonelor.
• Adiţia apei:
;
Prin adiţia apei are loc formarea compuşilor numiţi hidraţi, compuşi ce nu au putuit fi
izolaţi, ci doar puşi în evidenţă prin metode spectrometrice.
• Adiţia alcoolilor are loc în mediu acid după un mecanism de substituţie nucleofilă
de tip 1 SN1, produsul final fiind denumit semiacetal:
;
• Adiţia hidrogenului duce la diferişi compuşi în funcţie de catalizator:
0
o catalizator Ni Raney, la o temperatură de circa 50 C are loc formarea
alcoolului corespunzător primar sau secundar (cazul cetonei):
;
•
o catalizator TiCl3, când se formează alchene (reacţia McMurry)
16

17. • Adiţia hidracizilor HX.
Hidracizii mai ales cel clorhidric şi bromhidric se adiţionează la grupa carbonil dând
naştere la halohidrine, compuşi instabili.Aceştia pot reacţiona cu alcoolii care se adaugă
în mediul de reacţie formându-se astfel eteri α halogenaţi
;
• Adiţia acidului cianhidric HCN, duce la formarea de cianhidrine
Reacţia are loc după un mecanism de adiţie nucleofilă, în cataliză bazică cu regenerarea
catalizatorului. ;
• Adiţia amoniacului
Produsul poartă denumirea de aduct amoniac-aldehidă,compus instabil care se poate
polimeriza. ;
• Adiţia bisulfitului de sodiu
Adiţia bisulfitului de sodiu duce la formarea de compuşi bisulfitici, cristalizaţi,
insolubili în solvenţi organici, folosiţi pentru izolarea compuşilor carbonilici:
;
• Adiţia cloroformului
Are loc în prezenţa KOH, după un mecanism de tip nucleofil:
17

18. ;
• Adiţia compuşilor organomagnezieni
;
Reacţii de condensare
• Condensare cu aldehidă
Aldehidele pot adiţiona o altă moleculăp de aldehidă , in mediu bazic formându-se un
compus numit aldol (aldehid-alcool)
;
• Condensare cu hidrocarburi:
• alchene (reacţia Prins[7])
Reacţia are mecanism de adiţie electrofilic, iar produşii obţinuţi variază ăn funcţie de
condiţiile de reacţie
Reacţia Prins are la bază condensarea alchenelor cu aldehidele, în cataliză acidă, cu
formare de 1,3 glicoli sau 1,3 dioxani (acetali ciclici ai formaldehidei)
• Ciclopentadiena Compuşii condensării se numesc fulvene
18

19. Reacţia are loc în mediu bazic cu formarea ionului de ciclopentadienură, fulvenele
rezultate fiind compuşi coloraţi, care nu au caracter aromatic
PROCESE CHIMICE PRINCIPALE
1) Neutralizarea
La tratarea unui acid cu o baza se obtine, în urma unei reactii de neutralizare,
o sare si apa, ca de exemplu în cazul neutralizarii acidului clorhidric cu hidroxilul de
sodiu:
Hcl + NaOH → NaCl + H2O
acid baza sare apa
Sarurile rezultate pot avea un caracter acid, neutru sau bazic; astfel, clorura de
sodiu este o sare cu caracter neutru. O sare cu caracter acid, cum este clorura de amoniu,
se obtine din reactia unui acid puternic cu o baza slaba:
Hcl + NH4OH → NH4Cl + H2O
O sare cu caracter bazic se obtine prin reactia unui acid slab cu o baza
puternica, astfel reactia acidului acetic cu hidroxidul de sodiu, reactia de formare a
acetatului de sodiu:
H3C—COOH + NaOH → H3C—COONa + H2O.
De multe ori, la neutralizarea acizilor se folosesc în locul hidroxizilor,
carbonatii, care au o alcalinitate mai slaba. În acest caz, terminarea neutralizarii este
indicata prin terminarea efervescentei, efervescenta datorata degajarii de dioxid de
carbon. Spre exemplificare se afla mai jos reactia dintre acidul sulfuric si carbonatul de
sodiu:
H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + H2O + CO2.
19

20. Practic, terminarea neutralizarii se controleaza cu hârtii indicatoare, hârtii
îmbibate cu o substanta numita indicator. Aceasta substanta are proprietatea de a-si
schimba culoarea la modificarea aciditatii mediului. Astfel, turnesolul în mediul acid
este de culoare rosie, iar în mediul bazic este albastru, iar fenolftaleina, în mediu acid
este incolora, iar in mediu bazic este rosie.
2) Oxidarea
Într-un prim sens înseamna cresterea cantitatii de oxigen dintr-o molecula.
Unele procese de oxidare, cum sunt ruginirea fierului, râncezirea grasimilor etc, sunt
procese nedorite, caz în care se adauga antioxidanti, anticorosivi sau se folosesc
ambalaje ermetice. În alte cazuri este necesara oxidarea; astfel: albirea tesaturilor,
decolorarea parului, oxidarea parafinelor în acizi grasi etc.
Oxidarea se poate efectua chimic, în mediu acid, în care caz se folosesc:
permanganatul de potasiu, cloratul de potasiu, acidul azotic, anhidrida acidului azotic,
anhidrida acidului cromic, nitrobenzenul etc. În cazul în care se lucreaza în mediul
bazic, se foloseste hipocloritul de sodiu (la albirea lânii), clorul (oxiclorura de calciu),
permanganatul de potasiu, apa oxigenata etc. Nu sunt rare nici cazurile când procesul se
efectueaza cu ajutorul oxigenului atmosferic sau al celui pur.
3) Reducerea
Este procesul invers oxidarii. Când o substanta este oxidata de o alta (numita
oxidant), aceasta din urma, la rândul ei se reduce. De aici se vede ca nu exista procese
de izolare sau de reducere izolate, ele decurgând totdeauna împreuna. Se vorbeste de
procese de un tip sau altul, doar din punctul de vedere al produsului final al reactiei,
produsul care intereseaza.
Revenind la tema, prin reducere se prepara anilina din nitro-benzen; tot prin
reducere apare imaginea fotografica, proces în care clorura si bromura de argint sunt
reduse la argint metalic, cu ajutorul revelatorilor (metolul, hidrochinona etc).
Ca agenti reducatori se folosesc, în mediu acid, bisulfitul de sodiu, clorura
stanoasa, iar în mediu bazic sulfura de sodiu sau ditionitul de sodiu. Deseori se
efectueaza procese de reducere cu hidrogen gazos, în prezenta catalizatorilor metalici,
ca platina, nichelul etc.
4) Precipitarea
Este procesul în care dintr-o solutie, în urma unei reactii se separa un compus,
complet sau partial insolubil, sub forma de cristale, pulbere, fulgi etc. Astfel, la tratarea
unei solutii de azotat de argint cu o solutie de clorura de sodiu se precipita imediat
clorura de argint:
AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3
Prin precipitare se prepara de exemplu, albastrul de Berlin în urma reactiei
ferocianurii de potasiu cu clorura ferica.
20

21. 5) Coagularea
Reactia de precipitare poate avea loc nu numai din solutii propriu-zise, ci si
din solutii coloidale. Unii coloizi precipita (coaguleaza) sub influenta încalzirii, proces
ce apare, de exemplu, la încalzirea albuminelor (albusului de ou), pe când altii pot
coagula sub influenta sarurilor. În acest fel se separa sapunul de resul alcoolilor,
alcaliilor si de glicerina, prin adaugarea de clorura de sodiu (sarea de bucatarie). Clorura
de sodiu fiind perfect solubila în apa, mareste diferenta de densitate dintre cele doua
faze, separarea facându-se mai usor.
6) Condensarea
Este o notiune cu doua sensuri. Din punct de vedere fizic, se întelege trecerea
unei substante din stare gazoasa în stare lichida. Din punct de vedere chimic,
condensarea este procesul în care doua molecule se leaga între ele, eliminând, ca
produsi secundari, molecule mai mici, mai simple (apa, acid clorhidric, amoniac etc).
Repetarea acestui proces de foarte mute ori se numeste policondensare. Prin
policondensare se prepara, de exemplu, bachelita, în urma eliminarii de apa dintre fenol
si aldehida formica.
Procsele de condensare sunt accelerate de agentii chimici capabili sa fixeze
produsul secundar eliminat. Astfel: substante capabile sa absoarba apa (cum sunt acidul
sulfuric concentrat sau pentaoxidul de fosfor), substante alcaline sau acizi, în functie de
produsul eliminat.
7) Esterificarea
Este un caz particular al reactiei de condensare. Ea se realizeaza în urma
reactiei dintre un acid organic sau anorganic si un alcool:
acid alcool ester
H3C—COOH + H5C2—OH ⇔ H3C—COO— H5C2 + H2O
acid alcool acetat de apa
acetic etilic etil
Procesul este reversibil, de aceea pentru a împiedica descompunerea esterului
format, trebuie ca din vasul de reactie sa fie îndepartat unul din produsii de reactie. Cel
mai des se înlatura apa (mai rar esterul), folosind substante higroscopice cum ar fi acidul
sulfuric concentrat.
Prin esterificare se prepara o serie de solventi cum ar fi acetatul de butil,
acetatul de amil; o serie de arome artificiale, ca benzoatul de metil, formiatul de etil,
acetatul de bornil etc.
8) Hidroliza
21

22. Este reactia dintre un compus si apa. În urma hidrolizei, compusul respectiv
se scindeaza în produsi de reactie cu molecule mai mici. Hidroliza se accelereaza prin
actiunea catalitica a unor acizi sau baze. Astfel hidroliza amidonului în dextrina se
efectueaza în cataliza acida, iar hidroliza esterilor se poate face în cataliza bazica sau
acida.
9) Saponificarea
Este reactia ce are loc în tratarea grasimilor cu alcalii puternice, sau
neutralizarea acizilor grasi cu baze, fiind un caz particular al reactiei de hidroliza.
În principal, procesul saponificarii implica ruperea moleculelor de glicerina
din grasimi, iar acizii grasi liberi sunt neutralizati cu alcaliile adaugate în mediul de
reactie, obtinându-se sarurile alcaline sau alcalino-pamântoase (în functie de baza
folosita), ale acestora. În cazul în care fierberea grasimilor se face cu hidroxid de sodiu,
se obtin sapunurile solide, iar în cazul hidroxidului de potasiu, se obtin sapunurile
lichide sau sapunurile de potasiu.
Deoarece în timpul proceselor de saponificare a grasimilor are loc o spumare
a lichidului, volumul vasului trebuie astfel ales încât spuma sa nu poata iesi din el ( sa
fie de circa patru ori mai mare decât volumul de lichid cu care se va lucra).
10) Polimerizarea
Este un proces specific moleculelor cu legaturi carbon-carbon nesaturate
(duble sau triple), proces în care aceste legaturi se rup partial, formându-se altele noi
care unesc între ele moleculele. Fata de policondensare, în cazul polimerizarii nu rezulta
produsi secundari. În acest mod se obtine, din etena, polietena, din clorura de vinil,
policlorura de vinil etc.:
monomer polimer
n H2C=CH2 → ...—CH2—CH2—CH2—CH2—...
etena polietena
Catalizarea polimerizarilor se face de regula cu substante ce contin legaturi
peroxidice (perhidrol, peroxid de benzoil etc.), dar calitatea polimerului este influentata
si de alti factori cum sunt: temperatura, lumina, presiunea, aciditatea mediului, modul
în care a fost efectuata reactia (în emulsie, în solutie sau în lipsa solventului).
22

23. SUPERLATIVE CHIMICE
Cel mai nou şi greu element
În ianuarie 1999, cercetătorii de la Laboratorul Naţional Lawrence Livermore,
California, SUA, şi de la Institutul pentru Cercetări Nucleare, Dubna, Rusia, au anunţat
crearea celui mai nou şi mai greu element chimic din lume, elementul 114. Acesta
conţine 114 protoni, pare a fi mult mai stabil decât oricare alt atom supergreu şi a
rezultat prin bombardarea cu un izotop de calciu a unui izotop de plutoniu îmbogăţit cu
neutroni.
Cea mai puternică soluţie acidă
Soluţiile acizilor şi bazelor tari tind către valorile de 0 şi, respectiv, 14 ale pH-
ului, dar această scară este inadecvată pentru a descrie "superacizii" – dintre care cel
mai puternic este o soluţie cu concentraţie 80% de pentafluorură de antimoniu în acid
fluorhidric (acidul fluoro-antimonic HF:SbF5). Aciditatea funcţiunii –OH a acestei
soluţii nu a fost măsurată, dar chiar şi o soluţie mai slabă – de concentraţie 50% – este
de 1018 mai puternică decât acidul sulfuric concentrat.
Cel mai otrăvitor compus chimic artificial
Compusul 2,3,7,8 tetraclordibenzo p-dioxină, sau TCDD este cel mai otrăvitor
dintre cele 75 de dioxine cunoscute – de 150000 de ori mai puternic decât cianura.
Cel mai puternic gaz toxic
Etil S-2-diizopropilaminoetilmetil fosfonotiolatul, cunoscut sub numele de VX,
produs pentru prima oară în 1952 la Laboratorul Experimental pentru Apărare Chimică,
din Porton Down, Wilts, Marea Britanie, este de 300 de ori mai puternic decât fosgenul
(COCl2) folosit în primul război mondial. Doza letală de VX este de 10 mg/m3, în aer,
sau 0,3 mg administrat oral.
Cea mai absorbantă substanţă
Serviciul de Cercetare al Departamentului Agriculturii din SUA a anunţat pe 18
august 1974 că "H-span"-ul sau Super Sluper, compus din 50% derivat de amidon, 25%
acrilamidă şi 25% acid acrilic, poate, dacă este tratat cu fier, să înmagazineze de 1300
de ori greutatea sa în apă. Proprietatea sa de a menţine o temperatură constantă timp
îndelungat îl face ideal pentru pungile cu gheaţă refolosibile.
Substanţa cea mai magnetică
Boratul neodimic de fier Nd2Fe14B are un produs energetic maxim (definit ca
fiind cantitatea maximă de energie pe care un magnet o poate degaja când acţionează
într-un anumit punct de acţiune) ce ajunge până la 280 KJ/m3.
Cea mai amară substanţă
Substanţele cu gustul cel mai amar au la bază cationul de denatonium şi sunt
produse comercial sub formă de benzoaţi şi zaharide. Nivelul la care gustul le
detectează este scăzut până la 1:500 milioane părţi, iar diluţia de 1:100 milioane părţi
lasă un gust persistent.
Cele mai dulci substanţe
23

24. Talinul, obţinut din arilii (apendice ale anumitor substanţe) plantei katemfe
(Thaumatococcus daniellii), este de 6150 de ori mai dulce decât zaharoza. Planta se
găseşte în anumite regiuni din Africa de Vest.
Cel mai dens element
Cea mai densă substanţă de pe Pământ este metalul osmiu (Os – elementul 76),
având 22,8 g/cm3. (S-a calculat că apariţiile singulare din centrul găurilor negre au o
densitate infinită.)
Solidul cel mai puţin dens
Substanţele solide cu cea mai mică densitate sunt aerogelurile de siliciu, în care
mici sfere de silicon, unite între ele, sunt cuplate cu atomi de oxigen sub forma unor
benzi separate prin pungi de aer. Cel mai uşor dintre aceste aerogeluri, cu o densitate de
numai 0,005 g/cm3, a fost produs de Laboratorul Naţonal Lawrence Livermore,
California, SUA. El va fi folosit mai ales în spaţiu, pentru a aduna micrometeoriţi sau
resturi din cozile cometelor.
Cea mai înaltă temperatură
Cea mai înaltă temperatură creată de om este de 510 milioane oC – de 30 de ori
mai fierbinte decât centrul Soarelui – pe 27 mai 1994, în reactorul de testare pentru
fuziune Tokamak de la Laboratorul de Fizică a Plasmei de la Princeton, New Jersey,
SUA, folosind amestecul plasmatic deuterium-tritium.
Cea mai înaltă temperatură superconductoare
În aprilie 1993, în Laboratorium fur Festkorperphysik, Zurich, Elveţia, s-a reuşit
generarea superconductivităţii în masă cu o temperatură de tranziţie maximă de –140,7
oC, într-un amestec de oxizi de mercur, bariu, calciu şi cupru, HgBa2Ca23Cu3O7 + x şi
HgBa2CaCu2O6 + x.
Cea mai fierbinte flacără
Cea mai fierbinte flacără este produsă de subnitritul de carbon (C4N2) care, la
presiunea de o atmosferă, poate genera o flacără de 4988oC.
Cea mai scăzută temperatură
Temperatura de zero absolut – zero K pe scara Kelvin – corespunde cele de –
273,15oC, punctul în care agitaţia termică atomică şi moleculară încetează. Cea mai
scăzută temperatură atinsă este de 280 picoKelvin (a 280-a trilionime dintr-un grad),
atinsă într-un dispozitiv de demagnetizare nucleară de la Laboratorul de Temperaturi
Joase al Universităţii Tehnologice din Helsinki, Finlanda. A fost anunţată în februarie
1993.
Cea mai "plimbăreţă" proteină
Biochimiştii de la Facultatea de Medicină Harvard, Boston, Massachusetts, SUA,
au făcut o descoperire majoră despre comportamentul proteinelor, în anul 1990. Se
credea înainte că lanţurile de proteine, făcute din aminoacizi, pot fi scindate şi reunite
doar de alte proteine numite enzime. Echipa de la Harvard a ţinut sub observaţie un tip
de proteină minusculă, cunoscută sub numele de inteină, care s-a separat dintr-un lanţ
proteinic mai lung şi apoi s-a alipit la cele două capete desprinse ale lanţului, ştergând
orice indiciu al prezenţei sale anterioare în interiorul lanţului. Se speră ca proprietăţile
24

25. unice ale inteinelor vor fi de ajutor în lupta împotriva unor boli, cum ar fi TBC-ul şi
lepra.
Cea mai mică cantitate de substanţă
În 1997, obţinerea seaborgium-ului (Sg – elementul 106) a fost realizată prin
producerea a doar 7 atomi. Acest element şi-a primit numele în onoarea dr. Glenn
Seaborg, regretatul fizician laureat al premiului Nobel, care a descoperit plutoniul.
Cel mai lung index ştiinţific
A 12-a colecţie a Indexul-ui lucrărilor din chimie, terminată în decembrie 1992,
conţine 35137626 de articole în 215880 de pagini şi 115 volume şi cântăreşte 246,7 kg.
El conţine referinţe despre 3052700 de documente publicate în domeniul chimiei.
Cea mai completă secvenţă de genom al unui multicelular
Primul animal multicelular al cărui întreg genom (cod genetic) a fost cercetat sub
formă de secvenţe este Caenorhabditis elegans, un vierme nematod de pământ, de un
milimetru lungime. Deşi corpul unui adult are doar 959 de celule (oamenii au trilioane
de clule), el are 100 de milioane de baze genetice ce cuprind cel puţin 18000 de gene şi
mai mult de 50% din genele umane cunoscute corespund versiunilor existente la C.
elegans. Munca de cartografiere a întregului genom al acestui vierme îi aparţine dr.
Sydney Brenner, care a iniţiat acest proiect în anii '60 la Laboratorul de biologie
moleculară al Consiliului de Cercetare Medicală, Marea Britanie, şi a început cercetarea
secvenţială a genomului în 1990.
25