فيديو السؤال: تصنيف الجزيء الناتج عن تفاعل الإيثانول مع حمض الكبريتيك المركز الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

تفاعلت كمية فائضة من الإيثانول مع حمض الكبريتيك المركز عند 130 درجة سلزية لإنتاج ناتج صيغته الجزيئية ‪C4H10O‬‏. لم يكن الناتج ألكينًا أو كحولًا. ما تصنيف الجزيء الناتج؟

للإجابة عن هذا السؤال، علينا تناول التفاعل بين الإيثانول وحمض الكبريتيك. يشير المقطع الأخير «ـول» إلى كون الإيثانول كحولًا. ويشير المقطع «إيثـ» إلى أن الجزيء يحتوي على ذرتي كربون، بينما يدل المقطع «انـ» على أن الذرتين مرتبطتان معًا برابطة أحادية. باستخدام المعلومات التي يوفرها لنا اسم الإيثانول، يمكننا رسم هذه البنية له. عندما يتفاعل كحول مع حمض الكبريتيك المركز، يمكن أن يحدث تفاعل نزع الماء. تفاعل نزع الماء هو تفاعل يتضمن فقد الماء. وخلال هذا التفاعل، تنزع مجموعة الهيدروكسيل وذرة هيدروجين واحدة تبعد موضعين من مجموعة الهيدروكسيل.

للتعويض عن فقد هذه الروابط، تتكون رابطة مزدوجة جديدة بين ذرتي الكربون. ويكون ناتجا عملية نزع الماء من الإيثانول هما الإيثين والماء. الإيثين ألكين، وهو هيدروكربون غير مشبع يحتوي على الأقل على رابطة مزدوجة بين ذرتي كربون. وقد علمنا من السؤال أن الناتج لم يكن ألكينًا. لذا، لا بد أن تفاعلًا مختلفًا قد حدث.

دعونا نلق نظرة أخرى على بنية الإيثانول. ترتبط مجموعة الهيدروكسيل بذرة كربون بها مستبدل ألكيل واحد. والكحولات التي تحتوي على أنماط ترابط من هذا النوع تعرف بالكحولات الأولية. يمكن نزع الماء من الكحولات الأولية لإنتاج الألكينات كما ذكرنا. لكن هذا يحدث عند درجات حرارة تبلغ حوالي 180 درجة سلزية. يحدث التفاعل المذكور في السؤال عند درجة حرارة أقل بكثير.

عندما تتفاعل كمية فائضة من الإيثانول مع حمض الكبريتيك المركز عند 130 درجة سلزية، يحدث تفاعل بين جزيئين من الإيثانول. ينتج عن هذا التفاعل ماء، ولهذا يمكن تصنيفه على أنه تفاعل نزع الماء. لكنه يصنف غالبًا أيضًا على أنه تفاعل استبدال. تفاعل الاستبدال تفاعل ينزع فيه جزء من جزيء ويحل محله شيء آخر. في تفاعل الاستبدال هذا، تنزع مجموعة الهيدروكسيل لأحد جزيئي الإيثانول وتحل محلها مجموعة الألكوكسي للجزيء الآخر.

ينتج عن هذا التفاعل ناتج متماثل يحتوي على ذرة أكسجين مرتبطة بسلسلتي كربون برابطتين أحاديتين. يحتوي هذا الجزيء على أربع ذرات كربون، و10 ذرات هيدروجين، وذرة أكسجين واحدة. إذن، الصيغة الجزيئية للإيثوكسي إيثان تطابق الصيغة الجزيئية للناتج المعطى في السؤال.

نريد معرفة تصنيف هذا الجزيء الناتج. الجزيئات التي تحتوي على ذرة أكسجين مرتبطة بمجموعتي ألكيل تعرف بالإيثرات. إذن تصنيف الجزيء الناتج عند تفاعل كمية فائضة من الإيثانول مع حمض الكبريتيك المركز عند 130 درجة سلزية هو إيثر.