wie kann man das erklären?

Question

Aufgabe:

HI, ich muss die Herstellung und den Nachweis von Ethin erklären.

Zuerst regaiert Calciumcarbid mit wasser zu ethin und calciumhydroxid. wie kann man das erklären?

Das calciumoxid und bromwasser reagiert dann zu was?

Könnte mir bitte die jemand die reaktionen erklären

Danke

Answer 1

Hi, hier chemweazle,

Zu

Zuerst regaiert Calciumcarbid mit wasser zu Ethin und Calciumhydroxid. wie kann man das erklären?


Struktur, Kristallstruktur des Ionenkristalles Calciumcarbid

Das Calciumcarbid ist ein salzartiges Carbid, es ist ein Ionenkristall, analog zu NaCl. Es besteht analog dem Steinsalz(NaCl) aus Calciumionen als Kationen, anstelle von Natriumionen beim NaCl und Acetylidionen als Anionen.
Jedes Calciumion ist oktaedrisch von 6 Acetylidionen umgeben und jedes Acetylidion ist von 6 Calciumkationen oktaedrisch koordiniert.
Die 6 zu 6 oktaedrische Koordination ist analog wie beim NaCl. Calciumcarbid hat also eine NaCl-Struktur.

Reaktionsverhalten gegenüber Wasser und Alkoholen

Die Acetylidionen, ^(-)IC≡CI^(-) sind stärker basisch als die Hydroxidionen. Sie sind stärkere Brönstedt-Basen, als die OH^(-)-Ionen.

Es findet eine 2stufige Säure-Base-Reaktion statt.

In der 1ten Stufe entreißen die Acetylidionen von Wassermolekülen jeweils ein Proton, es bilden sich die Hydrogenacetylidionen, H-C≡I^(-).

In der 2ten Stufe entreißen die Hydrogenacetylidionen von Wassermolekülen jeweils ein Proton, es bildet sich das Acetylen, H-C≡C-H.

^(-)IC≡CI^(-) + H₂O → H-C≡CI^(-) + OH^(-)_(aq)

H-C≡CI^(-) + H₂O → H-C≡C-H + OH^(-)_(aq)

Die Gesamtreaktion

^(-)IC≡CI^(-) + 2 H₂O → H-C≡C-H + 2 OH^(-)_(aq)

oder

CaC₂ + 2 H₂O → H-C≡C-H + Ca(OH)₂

Skizze

Das calciumoxid und bromwasser reagiert dann zu was?

Gemeint ist wohl eher, das Acetylen(Ethin) reagiert mit dem braunen Brom in der bräunlich farbenen Bromwasserlösung unter Entfärbung zu 1,2 Dibromethen und 1,2-Dibromethan.

Die Entfärbung der Bromlösungen dient manchmal als Hinweis auf C-C-Doppel-Bindungen und C-C-Dreifachbindungen, indem die Brommoleküle an die Mehrfachbindungen addiert werden.

Dadurch verringert sich die Konzentration der Brommoleküle, die für die braune Farbe verantwortlich sind.

Die durch die Bromaddition an die Mehrfachbindung gebildeten Dibromalkene und die Dibromalkane sind meist farblos.
Brom addiert sich in 2 Schritten an die C-C-Dreifach-Bindung.

Im 1ten Reaktionsschritt entsteht durch die Addition von 1 Brommolekül an einem Acetylenmolekül das 1,2-Dibromethen, ein Alken mit 2 Bromatomen.

Im der Folgereaktion reagiert das 1,2-Dibromethen unter Addition eines weiteren Brommoleküls zu 1,2-Tetrabromethan.

H-C≡C-H + Br₂ → Br(H)-C=C-(H)Br

Br(H)-C=C-(H)Br + Br₂ → Br₂(H)-C-C-(H)Br₂

Gesamtreaktion

H-C≡C-H + 2 Br₂ → Br₂(H)-C-C-(H)Br₂

Skizze

Man kann z.B. Acetylegas in eine Lösung von Bromwasser einleiten. Eine andere Möglichkeit wäre, das enstehende Gas in Wasser einzuleiten, bis die Sättigungslonzentration erreicht ist.
Anschließend könnte eine kleine Menge der wäßrigen Bromlösung mit einigen ml der vorher hergestellten wäßrigen Acetylenlösung versetzt werden. Es ist ein leider nicht ganz spezifischer Nachweis für die C-C-Dreifachbindung oder C-C-Doppelbindung.