Бензол в хлорбензол уравнение реакции

Получите хлорбензол из бензола, укажите условия реакции?

Химия | 10 — 11 классы

Получите хлорбензол из бензола, укажите условия реакции.

C6H6 + Cl2 = C6H6Cl все.

Осуществить цепочку превращений и укажите условия их осуществления : метан — ацетилен — бензол — хлорбензол — фенол?

Осуществить цепочку превращений и укажите условия их осуществления : метан — ацетилен — бензол — хлорбензол — фенол.

Вычислите какой объём хлора нужен для добывания 450 грамм хлорбензола из бензола?

Вычислите какой объём хлора нужен для добывания 450 грамм хлорбензола из бензола.

Укажите условия прохождения реакции.

Метан →ацетилен →бензол→ хлорбензол?

Метан →ацетилен →бензол→ хлорбензол.

Напишите реакции и укажите условия получения фенола : а)из каменноугольного дегтя ; б)из хлорбензола?

Напишите реакции и укажите условия получения фенола : а)из каменноугольного дегтя ; б)из хлорбензола.

Напишите уравнения реакций получения бензола из 1)хлорбензола 2)н — гексана?

Напишите уравнения реакций получения бензола из 1)хлорбензола 2)н — гексана.

Напишите уравнения реакций с помощью которых можно осуществить превращения метан ацетилен бензол хлорбензол?

Напишите уравнения реакций с помощью которых можно осуществить превращения метан ацетилен бензол хлорбензол.

Составьте уравнения реакций по приведенной схеме и укажите условия их осуществления : метан — &gt ; ацетилен — &gt ; бензол — &gt ; хлорбензол — &gt ; фенол?

Составьте уравнения реакций по приведенной схеме и укажите условия их осуществления : метан — &gt ; ацетилен — &gt ; бензол — &gt ; хлорбензол — &gt ; фенол.

Напишите уравнения реакций получения фенола из бензола, укажите условия их осуществления?

Напишите уравнения реакций получения фенола из бензола, укажите условия их осуществления.

Анилин из бензола получить?

Анилин из бензола получить.

Условия проведения реакции.

Составьте уравнения реакций взаимодействия бензола с галогенами присоединения, замещения укажите условия проведений реакций?

Составьте уравнения реакций взаимодействия бензола с галогенами присоединения, замещения укажите условия проведений реакций.

На этой странице вы найдете ответ на вопрос Получите хлорбензол из бензола, укажите условия реакции?. Вопрос соответствует категории Химия и уровню подготовки учащихся 10 — 11 классов классов. Если ответ полностью не удовлетворяет критериям поиска, ниже можно ознакомиться с вариантами ответов других посетителей страницы или обсудить с ними интересующую тему. Здесь также можно воспользоваться «умным поиском», который покажет аналогичные вопросы в этой категории. Если ни один из предложенных ответов не подходит, попробуйте самостоятельно сформулировать вопрос иначе, нажав кнопку вверху страницы.

1) Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 2) MgSO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4 + Mg(NO3)2 3) Mg(NO3)2 + Na2CO3 = MgCO3 + 2NaNO3.

Вкратце : 1 реакция : получение метана из простых веществ 2реакция : пиролиз т. Е. нагрев до высокой температуры, а именно до 1500° 3 реакция : тримеризация, для получения бензола. 4 реакция : восстановление бензола, получается циклогексен 5реакция..

S + O2 + t = >SO2 SO2 + O3 + t = >SO3 SO3 + H2O = >H2SO4 BaO + H2SO4 = >BaSO4 + H2O Уравнивать лень.

N2 — простое вещество 2N2 + 5O2 = 2N2O5 оксид 2N2O5 + H2O = 2HNO3 азотная кислота.

Первая реакция это окисление первичной гидроксогруппы в альдегид, а так как есть вода, то через промежуточный геминальный диол получаем карбоксильную группу. Обобщенная схема представлена на рисунке 1. Β — кетокислота, как и все β — кетокислоты, не..

Скорей всего был оксид углерода 2, ибо : 1. C + 4Na = Na₄C 2. C + 2H₂ = CH₄ 3. C + CO₂ = 2CO C + CO≠ 4. C + 2H₂SO₄ = 2SO₂ + CO₂ + 2H₂O.

Масса атома — это масса ядра + масса всех электронов. Её можно найти как отношение молярной массы к числу Авогадро. Относительной атомной массой (Аг) называется масса одного атома, выраженная в атомных единицах массы (а. Е. м. ) . Относительная а..

Cr2O3 — хром (III) оксиді.

Чистые в — ва нефть . Руда, алюминий, углекислый газ однород смеси лимонад, морская вода неоднород смеси воздух гранит кровь пыль.

Методы получения хлорбензола

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1 Получение хлорбензола

1.1 Основные физико–химические свойства сырья, полупродуктов и готовой продукции. . 5

1.2 Методы получения хлорбензола. 10

1.3 Основные сведения о механизме процесса. 14

1.4 Теоретические основы принятого метода. 18

ГЛАВА 2 Технологическая и эксплуатационная характеристика процесса

2.1 Подробное описание технологической схемы производства. 22

2.2 Охрана окружающей среды.

Отходы производства и их использование. 26

2.3 Техника безопасности, противопожарные мероприятия и охрана труда..28

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 33

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Промышленность основного органического синтеза является одной из важнейших отраслей химического производства. К основному органическому синтезу обычно относят производства синтетических органических продуктов пластических масс и резины. Сырьём для промышленности органического синтеза являются: нефть, уголь и газ. Из них путём переработки получают пять групп углеводородов, на которых базируется весь органический синтез.

Хлорбензол относится к классу хлорпроизводных ароматических углеводородов. Хлорбензол – важный полупродукт в получении анилиновых красителей; он используется также как промежуточный продукт для получения фенола, ДДТ, салициловых препаратов; является хорошим растворителем этилцеллюлозы и многих смол.

Цель работы.Исследование процесса получения хлорбензола и технологии его производства.

Задачи работы:

1) выявить, какое сырье, и какие методы получения применяются в промышленности;

2) разобрать механизм реакции хлорирования бензола;

3) ознакомиться с технологическими процессами получения хлорбензола;

4) узнать об охране окружающей среды и отходах производства при производстве хлорбензола;

5) ознакомиться с техникой безопасности при работе с бензолом, хлором и хлорбензолом.

Структура и объем работы.Курсовая работа изложена на 31 страницах машинописного текста, состоит из введения, двух глав, выводов, и списка использованных источников, который включает в себя 22 отечественных и 8 иностранных авторов. Работа содержит 2 рисунка и 11 таблиц.

Предметом исследованияявляется методы получения хлорбензола в промышленности, аобъектом исследованияявляется хлорбензол.

Теоретическая значимостьзаключается

Практическая значимость. Хлорбензол
ГЛАВА 1. Получение хлорбензола

1.1 Основные физико–химические свойства сырья, полупродуктов и готовой продукции

Сырьём для производства хлорбензола являются бензол и хлор.

Бензол. Физические свойства:

Бензол – бесцветная жидкость со специфическим запахом; молярная масса 78; температура кипения 81 o С; температура плавления 5,5 o С; температура вспышки – 14 o С; удельная теплоёмкость при постоянном давлении 1,7 Дж/г·К; плотность 0,879 г/см 3 ; ∆Н = 82,96 кДж/моль.

Химические свойства: Взаимодействие бензола с хлором происходит по реакции (1.1.1), с образованием хлорбензола:

C₆H₆ + Cl₂ C₆H₅Cl + HCl (1.1.1)

Взаимодействие бензола с неорганическими кислотами идут по реакциям (1.1.2) и (1.1.3), с образованием производных бензола и воды:

С₆H₆ + HNO₃ C₆H₅NO₂ + H₂O (1.1.2)

C₆H₆ + H₂SO₄ C₆H₅ –SO₃H + H₂O (1.1.3)

Окисление бензола показана на реакциях (1.1.4) и (1.1.5)

C₆H₆ + 0,5O₂ С₆H₅ –OH (1.1.4)

(1.1.5)

Гидрирование бензола идет по реакции (1.1.6), с образованием циклогексана:

С₆H₆ + 3H₂ С₆Н₁₂ (1.1.6)

Взаимодействие бензола со спиртами происходит по реакции (1.1.7):

С₆H₆ + C₂H₅OH C₆H₅CH₂–CH₃ + H₂O (1.1.7)

Алкилирование бензола идет по реакции (1.1.8)

С₆Н₆ + СН₂=СН₂ С₆Н₅–СН₂–СН₃ (1.1.8)

C₆H₆ + C₂H₂Br C₆H₅–CH₂–CH₃

Взаимодействие бензола с окисью этилена идет по реакции (1.1.9):

С₆Н₆ + H₂C – CH₂ C₆H₅–CH₂–CH₂–OH (1.1.9)

О фенилэтиловый спирт

Таблица №1 Бензол [ГОСТ 8448-78]

Хлор. Физические свойства:

Хлор, формула Cl₂ – желтовато-зелёный газ; молярная масса 71; температура кипения -34,1 o С; температура плавления –101,03 o С; удельная теплоёмкость при постоянном давлении 0,471 Дж/г·К; плотность 0,00321 г/см 3 ; динамическая вязкость 0,00133 мПа·с; ∆Н = 0 кДж/моль.

Взаимодействие хлора с неметаллами может идти по реакциям (1.1.10) и (1.1.11):

Cl₂ + F₂ 2ClF (1.1.10)

Cl₂ + 3F₂ 2ClF₃ (1.1.11)

Взаимодействие хлора с металлами идет по реакциям (1.1.12.) и (1.1.13.), с образованием хлоридов:

Cl₂ + 2Na 2NaCl (1.1.12)

3Cl₂ + 2Al 2AlCl₃ (1.1.13)

Взаимодействие хлора с водой может идти при свете по реакции (1.1.14), с образованием хлорноватистой и соляной кислот:

Cl₂ + H₂O HCl + HClO (1.1.14)

Взаимодействие хлора со щелочами (формула 1.1.15):

Cl₂ +2KOH KCl + KClO + H₂O (1.1.15)

Взаимодействие хлора с углеводородами (формула 1.1.16) и (формула 1.1.17):

Cl₂ + CH₄ CH₃Cl + HCl (1.1.16)

Cl₂ + C₂H₄ ClCH₂ – CH₂Cl (1.1.17)

Взаимодействие хлора с бензолом идет по реакции (1.1.18):

Cl₂ + C₆H₆ C₆H₅Cl + HCl (1.1.18)

Таблица №2 Хлор (ГОСТ 6718-93)

Готовым продуктом хлорирования бензола является хлорбензол.

Хлорбензол. Физические свойства:

Хлорбензол – бесцветная жидкость с характерным запахом; молярная масса 112,5; температура плавления -45,58 0 С; температура кипения 132 0 С; давление пара 1,33 кПа; удельная теплоёмкость при постоянном давлении 1,330 Дж/г·К; ∆Н = -111,7 кДж/моль.

Гидролиз хлорбензола водным раствором щёлочи (формула 1.1.19):

C₆H₅Cl + 2NaOH C₆H₅ONa + NaCl + H₂O (1.1.19)

Взаимодействие хлорбензола с аммиаком идет с образованием анилина (формула 1.1.20)

С₆H₅Cl + NH₃ C₆H₅NH₂ + HCl (1.1.20)

С₆H₅Cl + HNO₃ C₆H₄(NO₂)Cl + H₂O (1.1.21)

Сульфирование хлорбензола (формула 1.1.22):

С₆H₅Cl + H₂NO₄ C₆H₄(SO₃H)Cl + H₂O (1.1.22)

Взаимодействие хлорбензола с хлором:

С₆H₅Cl + Cl₂ C₆H₄Cl₂ + HCl

Таблица №3 Хлорбензол [ГОСТ 646-60]

Методы получения хлорбензола

Хлорбензол был открыт в 1851 году как продукт реакции фенола с хлоридом фосфора(V) и так он обычно получается в лаборатории. В промышленности хлорбензол получают следующими методами:

1.1.1 Каталитическое хлорирование бензола может идти двумя способами:

Бензол хлорируют хлором в присутствии катализатора, продукты реакции ректифицируют, бензол рециклизуют на хлорирование, а выделенные при этом полихлориды бензола подвергают каталитическому гидрогенолизу с получением хлорбензола и бензола, которые направляют на стадию ректификации продуктов реакции после хлорирования бензола

Способ получения хлорбензола путем непрерывного каталитического хлорирования бензола хлором, отмывкой образовавшегося хлорбензола-сырца от катализатора, азеотропной осушкой хлорбензола-сырца с последующим выделением товарного хлорбензола ректификацией.

В качестве катализатора используют хлорное железо, которое образуется в процессе хлорирования из железных колец, шаров или стружки, загруженных в реактор. Процесс хлорирования бензола проводят при температуре 80-85 о С при 40-50 % конверсии бензола по реакции (1.2.1.):

Одновременно с целевым продуктом хлорбензолом в результате последовательных реакций более глубокого хлорирования, в процессе образуются полихлориды бензола, представляющие собой смесь 1,2-, 1,3- и 1,4-дихлорбензолов (формула 1.2.2)

Кроме того, в состав полихлоридов входит небольшое количество смолистых веществ.

Недостатком известного способа является низкая селективность процесса за счет образования полихлорбензолов.

Целью изобретения является повышение селективности процесса, выхода хлорбензола, снижение расходных коэффициентов по сырью, снижение количества отходов.

Поставленная цель достигается путем направления полихлоридов бензола на стадию каталитического гидрогенолиза, а продукты гидрогенолиза полихлоридов бензола направляются на систему ректификации хлорбензола-сырца. Процесс гидрогенолиза полихлоридов бензола проводят водородом при 300-350 о С на катализаторе, содержащем 0,5 мас. Pd на окиси алюминия (промышленный палладиевый катализатор МА-15). В результате процесса гидрогенолиза образуются хлорбензол и бензол (формулы 1.2.3 и 1.2.4)
C₆H₄Cl₂ + H₂ → C₆H₅Cl + HCl (1.2.3)

Таким образом каталитическим хлорированием бензола элементарным хлором с последующей ректификацией продуктов реакции и выделением целевого хлорбензола, бензола для рецикла на хлорирование и полихлоридов бензола, отличающийся тем, что выделенные полихлориды бензола подвергают каталитическому гидрогенолизу с получением хлорбензола и бензола, которые направляют на стадию ректификации продуктов реакции после хлорирования бензола, получают в промышленности.

Рассмотрим окислительное хлорирование бензола (при низких температурах)

Периодический процесс хлорирования бензола может идти по реакции (1.2.5):

C₆H₆ + Cl₂ C₆H₅Cl + HCl (1.2.5)

Наряду с основной реакцией идут побочные реакции с образованием полихлоридов (формулы 1.2.6 и 1.2.7):

C₆H₆ + 2Cl₂ C₆H₄Cl₂ + 2HCl (1.2.6)

C₆H₆ + 3Cl₂ C₆H₃Cl₃ + 3HCl (1.2.7) и др.

В настоящее время этот метод почти не используется, так как процесс идёт при низких температурах (t ≈ 20 о C), поэтому необходим отвод большого количества тепла реакции.

Достоинства: можно использовать, если необходимо получить небольшое количество хлорбензола.

Недостатки: низкая производительность; необходимо отводить большое количество тепла; требуется предварительная очистка и осушка бензола.

Непрерывный процесс хлорирования бензола осуществляется при температуре 75-83 о С (температура кипения бензола) за счёт испарения избыточного количества бензола. Процесс идёт в жидкой фазе, в качестве катализатора применяется железо и его соли (FeCl₃) (формула 1.2.8).

C₆H₆ + Cl₂ C₆H₅Cl + HCl (1.2.8)

Наряду с основной реакцией идут побочные реакции с образованием полихлоридов, которые показаны в формулах (1.2.9) и (1.2.10):

C₆H₆ + 2Cl₂ C₆H₄Cl₂ + 2HCl (1.2.9)

C₆H₆ + 3Cl₂ C₆H₃Cl₃ + 3HCl и др. (1.2.10)

Мольное соотношение бензола и хлора поддерживают, равным 3,5 ÷ 1:1, а содержание хлорбензола примерно равно 40 %. На 1т образовавшегося хлорбензола берётся 1,5 т бензола на испарение и избыточное количество бензола с таким расчётом, чтобы в продуктах реакции оставалось до 65 % не прореагировавшего бензола. Получаемый хлорбензол содержит 0,3–1,1 % полихлоридов и около 0,3% бензола.

Достоинства: Высокая производительность хлоратора; образование катализатора непосредственно при хлорировании бензола; интенсивный отвод тепла реакции.

Недостатки: необходима предварительная очистка и осушка бензола; берётся избыточное количество бензола; протекание большого количества побочных реакций.

Окислительное хлорирование бензола происходит по реакции (1.2.11)

С₆H₆ + HCl + 0,5O₂ C₆H₅Cl + H₂O (1.2.11)

Процесс окисления проводят в паровой фазе над катализатором, состоящим из хлоридов меди и железа на окиси аммония. Температура процесса 235-245 о С. Количественное соотношение бензола, хлористого водорода и кислорода составляют примерно 10:2:3. Превращение бензола за один проход составляет 10-15 %.

Достоинства: выход чистого хлорбензола составляет 95-98 %.

Недостатки: необходимо применять коррозионно-стойкое оборудование.

Способы получения аренов

Арены (ароматические углеводороды) – это непредельные (ненасыщенные) циклические углеводороды, молекулы которых содержат устойчивые циклические группы атомов (бензольные ядра) с замкнутой системой сопряженных связей.

Общая формула: C_nH_2n–6 при n ≥ 6.

Получение аренов

1. Реакция Вюрца-Фиттига

Хлорбензол реагирует с хлорметаном и натрием. При этом образуется смесь продуктов, одним из которых является толуол:

2. Дегидроциклизация алканов

Алканы с углеродной цепью, содержащей 6 и более атомов углерода в главной цепи, при дегидрировании образуют устойчивые шестиатомные циклы, т. е. циклогексан и его гомологи, которые далее превращаются в ароматические углеводороды.

Гексан при нагревании в присутствии оксида хрома (III) в зависимости от условий может образовать циклогексан и потом бензол:

Гептан при дегидрировании в присутствии катализатора образует метилциклогексан и далее толуол:

3. Дегидрирование циклоалканов

При дегидрировании циклогексана и его гомологов при нагревании в присутствии катализатора образуется бензол или соответствующие гомологи бензола.

4. Декарбоксилирование солей бензойной кислоты

Реакция Дюма — это взаимодействие солей карбоновых кислот с щелочами при сплавлении.

R–COONa + NaOH → R–H + Na₂CO₃

Декарбоксилирование — это отщепление (элиминирование) молекулы углекислого газа из карбоксильной группы (-COOH) или органической кислоты или карбоксилатной группы (-COOMe) соли органической кислоты.

Взаимодействие бензоата натрия с гидроксидом натрия в расплаве протекает аналогично реакции получения алканов по реакции Дюма с образованием бензола и карбоната натрия:

5. Алкилирование бензола и его гомологов

• Арены взаимодействуют с галогеналканами в присутствии катализаторов (AlCl_3, FeBr₃ и др.) с образованием гомологов бензола.

• Ароматические углеводороды взаимодействуют с алкенами в присутствии хлорида алюминия, бромида железа (III), фосфорной кислоты и др.

• Алкилирование спиртами протекает в присутствии концентрированной серной кислоты.

6. Тримеризация ацетилена

При нагревании ацетилена под давлением над активированным углем молекулы ацетилена соединяются, образуя бензол.

При тримеризации пропина образуется 1,3,5-триметилбензол.

7. Получение стирола

Стирол можно получить дегидрированием этилбензола:

Стирол можно также получить действием спиртового раствора щелочи на продукт галогенирования этилбензола (1-хлор-1-фенилэтан):