Ассоциация Наставников Олимпиадного Движения
Войти Регистрация
Вернуться назад
№101989

Новосибирская гуашь
(для решения требуется авторизация)

Источник: Региональный этап ВсОШ по химии

В 2003 году сотрудники Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН в сотрудничестве со своими коллегами из Института катализа в городе Эйндховен (Нидерланды) опубликовали статью, где описан одностадийный способ получения вещества X, использующегося при синтезе некоторых красителей, в частности, входящих в состав гуашевых красок.
Суть разработанного процесса заключается во взаимодействии бинарных веществ A и B в присутствии железосодержащего цеолита Fe-ZSM-5. Химически инертное вещество A, как правило, вступает в реакции только в присутствии катализаторов. Соединение X же, напротив, легко взаимодействует с различными реагентами. Например, и A, и X реагируют с бромом, однако A – только в присутствии катализатора, а X – без катализатора и в водной среде. Соединение B (содержит 36,36% кислорода по массе) в малых концентрациях присутствует в атмосфере и способствует образованию озоновых дыр. Вещество A сгорает с образованием большого количества сажи.
В таблице ниже приведены некоторые характеристики указанных веществ.

Вещество А В Х
Tплавления, °С 5,5 –90,9 40,9
Tкипения, °С 80,1 –88,5 181,8
Дипольный момент, Д 0 0,16 1,40
Растворимость в 100 г H2O, г 0,073  0,15 6,5 

 

В настоящее время известно ещё несколько способов получения X. Среди них:
• окисление углеводорода C кислородом с последующей обработкой полученного промежуточного соединения серной кислотой; в ходе данного процесса образуется также ацетон в эквимолярном соотношении с X;
• прокаливание D (трёхэлементное, массовая доля хлора равна 31,56%) со щелочами при повышенном давлении с последующей нейтрализацией;
• прокаливание натриевой соли одноосновной кислоты Е (массовая доля серы в кислоте равна 20,25%) с твёрдым гидроксидом натрия при повышенном давлении.
В лаборатории X можно получить из A в три стадии. Для этого A вначале нагревают со смесью HNO3 и H2SO4 (стадия 1), полученное вещество F выделяют и восстанавливают оловянной стружкой в среде соляной кислоты при нагревании (стадия 2). После окончания реакции в растворе остаётся соль G, которую обрабатывают нитритом натрия в среде соляной кислоты при нагревании (стадия 3). В результате получается вещество X. Если стадию 3 проводить при
охлаждении, а не при нагревании, продуктом реакции будет соль H.

  • Расшифруйте вещества AE и X и приведите их структурные формулы.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Приведите структурные формулы продуктов взаимодействия A и X с бромом. Какое вещество будет образовываться при бромировании X большим избытком брома? Приведите пример катализатора, который можно использовать для бромирования вещества A.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Предложите одностадийные схемы получения веществ С, D и кислоты E из A.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Напишите уравнение процесса, разработанного в Институте катализа им. Г. К. Борескова СО РАН.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Изобразите структурные формулы веществ FH.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение