在化学中有腐蚀性的物质有哪些
硫酸、硝酸、氢氯酸、氢溴酸、氢碘酸等。
1、硫酸
硫酸(化学式:H2SO4),硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。
前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。
硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。
与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等。
也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
2、硝酸
硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸,属于一元无机强酸,是六大无机强酸之一,也是一种重要的化工原料。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等;
在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂,其水溶液俗称硝镪水或氨氮水。
所属的危险符号是O(Oxidizing agent 氧化剂)与C(Corrosive 腐蚀品)。硝酸的酸酐是五氧化二氮(N2O5)。
3、氢氯酸
俗称盐酸(hydrochloric acid),是氯化氢(HCl)的水溶液,属于一元无机强酸,工业用途广泛。盐酸的性状为无色透明的液体,有强烈的刺鼻气味,具有较高的腐蚀性。
浓盐酸(质量分数约为37%)具有极强的挥发性,因此盛有浓盐酸的容器打开后氯化氢气体会挥发,与空气中的水蒸气结合产生盐酸小液滴,使瓶口上方出现酸雾。盐酸是胃酸的主要成分,它能够促进食物消化、抵御微生物感染。
16世纪,利巴菲乌斯正式记载了纯净盐酸的制备方法:将浓硫酸与食盐混合加热。之后格劳勃、普利斯特里、戴维等化学家也在他们的研究中使用了盐酸 。
工业革命期间,盐酸开始大量生产。化学工业中,盐酸有许多重要应用,对产品的质量起决定性作用。盐酸可用于酸洗钢材,也是大规模制备许多无机、有机化合物所需的化学试剂,例如PVC塑料的前体氯乙烯。
盐酸还有许多小规模的用途,比如用于家务清洁、生产明胶及其他食品添加剂、除水垢试剂、皮革加工。全球每年生产约两千万吨的盐酸。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,盐酸在三类致癌物清单中,即对人体致癌性的证据不充分。
4、氢溴酸
溴和氢的化合物,是一种强酸。微发烟。分子量80.92,气体相对密度(空气=1)3.5;液体相对密度2.77(-67℃)。
有很强的腐蚀性,可以和除铂、金、钽以外的所有金属反应生成金属溴化物。还原性也很强,露于空气及日光中因溴游离而逐渐变成黄棕色。
5、氢碘酸
氢碘酸(Hydroiodic Acid),分子式为HI,分子量为127.9124。
是碘化氢的水溶液,是种非氧化性酸。氢碘酸是一种强酸。腐蚀性强,有危险性,能灼伤皮肤。碘化氢是无色气体,有强烈刺激性气味,易溶于水。
参考资料来源:百度百科——腐蚀性
官能团的优先顺序是:-COOH(羧基)>-SO3H(磺酸基) >-COOR(酯基)>-COX(卤基甲酰基) >-CONH2 (氨基甲酰基) >-CN (氰基)>-CHO(醛基)>-CO- (羰基)>-OH(醇羟基)>-OH (酚羟基) >-SH (巯基)> -NH2(氨基) >-O- (醚基)>双键 >叁键。
官能团对有机物的性质起决定作用,-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,这些官能团就决定了有机物中的卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质。
因此,学习有机物的性质实际上是学习官能团的性质,含有什么官能团的有机物就应该具备这种官能团的化学性质,不含有这种官能团的有机物就不具备这种官能团的化学性质,这是学习有机化学特别要认识到的一点。
导致的异构
有机物的分类依据有组成、碳链、官能团和同系物等。
有机物的同分异构种类有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构三种。对于同类有机物,由于官能团的位置不同而引起的同分异构是官能团的位置异构,如下面一氯乙烯的8种异构体就反映了碳碳双键及氯原子的不同位置所引起的异构。
对于同一种原子组成,却形成了不同的官能团,从而形成了不同的有机物类别,这就是官能团的种类异构。如:相同碳原子数的醛和酮,相同碳原子数的羧酸和酯,都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构。
苯环上取代基的共轭效应只对其邻对位起作用,请看下面一个苯环碳正离子的共振式就明白了,间位没有起到分散电荷的作用。
取代基的诱导效应是通过空间作用的,作用间距越小,其作用效应越大。所以是邻>间>对。而共轭通过电子转移作用,不受空间距离的影响,所以共轭效应对邻,对位是等价的。
取代基的诱导效应以及共轭效应的强弱取决于与苯环相连接的原子的电负性及其周围电子云密度。比如卤属的电负性较大,因此它具有吸电子效应(F>Cl>Br>I);同时它周围还有三对孤对电子,因此它又有给电子的共轭效应(卤属的给电子的共轭效应基本等同,除F外)。由于卤属的吸电子的诱导效应稍大于共轭效应,所以卤属使苯环弱钝化。硝基是强吸电子基,硝基上的氮原子电负性大,还带正电荷(因为它受两个氧原子影响严重缺电子),因此它的共轭效应及诱导效应都是吸电子的。对于羟基及氨基,由于氧氮原子的给电子的共轭效应要远大于吸电子的诱导效应,因此它们使苯环强烈活化。
另外要注意的是苯胺,苯胺的苯环是被强烈活化的,但苯胺一旦成为强酸盐,氮原子上带正电,结果是其共轭效应成为强吸电子,此时苯环被强烈钝化。因此关于苯胺的亲电取代反应一般都要把氨基酰基化。因为此时亲电取代反应会有强酸生成,直接用苯胺反应会使氨基质子化,苯环被强烈钝化而使反应不能进行。
1、在乙酸酐中加入发烟硝酸,形成硝酸乙酸酐混合体系。
2、将冰醋酸滴加入乙醇胺中,形成乙酸-乙酸乙酯铵盐混合体系。
3、控制温度低于20℃下,将混合液I滴加到混合液中进行反应,过速收焦固体,得到确酸铁基乙醇硝酸酯。
常见官能团烃基根据所含π键的不同,不同的烃基官能团具有不同的性质。注意:烷烃基(如甲基、亚甲基)不算官能团,而苯基是官能团。
分类官能团名称化学式英文前缀英文后缀
烷烃 烷基 RH alkyl- -ane
烯烃 烯基 R2C=CR2 alkenyl- -ene
炔烃 炔基 RC≡CR' alkynyl- -yne
苯及衍生物 苯基 RC6H5 RPh phenyl- -benzene
甲苯及衍生物 苄基 RCH2C6H5 RBn benzyl- 1-(substituent)toluene
含卤素取代基卤代烃中含有碳-卤素键,键能随卤素不同而有变化。一般除氟代烃外,卤代烃都可发生亲核取代反应和消去反应。
分类取代基名称化学式英文前缀英文后缀
卤代烷 卤代 RX halo- alkyl halide
氟代烷 氟代 RF fluoro- alkyl fluoride
氯代烷 氯代 RCl chloro- alkyl chloride
溴代烷 溴代 RBr bromo- alkyl bromide
碘代烷 碘代 RI iodo- alkyl iodide
含氧官能团不同的碳氧键会因其中原子杂化程度的不同而有性质上的差异。sp杂化的氧原子有吸电子效应,而sp则有给电子效应。
分类官能团名称化学式英文前缀英文后缀
酰卤 卤代甲酰基 RCOX haloformyl- -oyl halide
醇 羟基 ROH hydroxy- -ol
酮 羰基 RCOR' keto-, oxo- -one
醛 醛基 RCHO aldo- -al
碳酸酯 碳酸酯 ROCOOR alkyl carbonate
羧酸盐 羧酸根 RCOO carboxy- -oate
羧酸 羧基 RCOOH carboxy- -oic acid
醚 醚 ROR' alkoxy- alkyl alkyl ether
酯 酯 RCOOR' alkyl alkanoate
氢过氧化物 氢过氧基 ROOH hydroperoxy- alkyl hydroperoxide
过氧化物 过氧基 ROOR peroxy- alkyl peroxide
含氮官能团
分类官能团名称化学式英文前缀英文后缀
酰胺 酰胺 RCONH2 carboxamido- -amide
胺 伯胺 RNH2 amino- -amine
仲胺 R2NH amino- -amine
叔胺 R3N amino- -amine
季铵盐季铵阳离子 R4N ammonio- -ammonium
亚胺 一级酮亚胺 RC(=NH)R' imino- -imine
二级酮亚胺 RC(=NR)R' imino- -imine
一级醛亚胺 RC(=NH)H imino- -imine
二级醛亚胺 RC(=NR')H imino- -imine
酰亚胺 酰亚胺 RC(=O)NC(=O)R' imido- -imide
叠氮化物 叠氮根 RN3 azido- alkyl azide 叠氮苯
偶氮化合物 偶氮基 RN2R' azo- -diazene 甲基黄
氰酸酯 氰酸酯 ROCN cyanato- alkyl cyanate
异腈 RNC isocyano- alkyl isocyanide
异氰酸酯 异氰酸酯 RNCO isocyanato- alkyl isocyanate 异氰酸甲酯
异硫氰酸酯 RNCS isothiocyanato- alkyl isothiocyanate 异硫氰酸烯丙酯
硝酸酯 硝酸酯 RONO2 nitrooxy-, nitroxy- alkyl nitrate 硝酸正戊酯
腈 氰基 RCN cyano- alkanenitrilealkyl cyanide 苯甲腈
亚硝酸酯 亚硝酸酯 RONO nitrosooxy- alkyl nitrite 亚硝酸异戊酯
硝基化合物 硝基 RNO2 nitro- 硝基甲烷
亚硝基化合物 亚硝基 RNO nitroso- 亚硝基苯
吡啶及衍生物 吡啶基 RC5H4N 4-pyridyl (pyridin-4-yl) 3-pyridyl (pyridin-3-yl) 2-pyridyl (pyridin-2-yl) -pyridine 尼古丁
含磷、硫官能团与同族的氮和氧相比,有机磷化合物和有机硫化合物中的杂原子倾向于成更多的键。
分类官能团名称化学式英文前缀英文后缀
膦 膦 R3P phosphino- -phosphane
磷酸二酯 磷酸酯 HOPO(OR)2 phosphoric acid di(substituent) ester di(substituent) hydrogenphosphate
亚磷酸酯 亚磷酸酯 RP(=O)(OH)2 phosphono- substituent phosphonic acid
磷酸酯 磷酸酯 ROP(=O)(OH)2 phospho-
硫醚 硫醚 RSR' di(substituent) sulfide
砜 磺酰基 RSO2R' sulfonyl- di(substituent) sulfone
磺酸 磺酸基 RSO3H sulfo- substituentsulfonic acid
亚砜 亚磺酰基 RSOR' sulfinyl- di(substituent) sulfoxide
硫醇 巯基 RSH mercapto-, sulfanyl- -thiol
硫氰酸酯 硫氰酸酯 RSCN thiocyanato- alkyl thiocyanate
二硫化物 二硫键 RSSR' alkyl alkyl disulfide
功能主治:本品适用于冠心病、心绞痛的预防和治疗。用法及用量:舌下含化或口服:每次5~10mg,每日3次,或遵医嘱酌量增减。不良反应和注意:本品不良反应轻微,服药后偶尔出现颜面潮红、头痛、头重感、耳鸣、心悸等不良反应,但继续用药或减量,停药后即消失。
2。醇:官能团,醇羟基 能与钠反应,产生氢气 能发生消去得到不饱和烃(与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去) 能与羧酸发生酯化反应 能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)
3。醛:官能团,醛基 能与银氨溶液发生银镜反应 能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀 能被氧化成羧酸 能被加氢还原成醇
4。酚,官能团,酚羟基 具有酸性 能钠反应得到氢气 酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上是邻对位定位基 能与羧酸发生酯化
5。羧酸,官能团,羧基 具有酸性(一般酸性强于碳酸) 能与钠反应得到氢气 不能被还原成醛(注意是“不能”) 能与醇发生酯化反应
6。酯,官能团,酯基 能发生水解得到酸和醇
醇、酚:羟基(-OH);伯醇羟基可以消去生成碳碳双键,酚羟基可以和NaOH反应生成水,与Na2CO3反应生成NaHCO3,二者都可以和金属钠反应生成氢气
醛:醛基(-CHO); 可以发生银镜反应,可以和斐林试剂反应氧化成羧基。与氢气加成生成羟基。
酮:羰基(>C=O);可以与氢气加成生成羟基
羧酸:羧基(-COOH);酸性,与NaOH反应生成水,与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳
硝基化合物:硝基(-NO2);
胺:氨基(-NH2). 弱碱性
烯烃:双键(>C=C<)加成反应。
炔烃:三键(-C≡C-) 加成反应
醚:醚键(-O-) 可以由醇羟基脱水形成
磺酸:磺基(-SO3H) 酸性,可由浓硫酸取代生成
腈:氰基(-CN)
酯: 酯 (-COO-) 水解生成羧基与羟基,醇、酚与羧酸反应生成
注: 苯环不是官能团,但在芳香烃中,苯基(C6H5-)具有官能团的性质。苯基是过去的提法,现在都不认为苯基是官能团
官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 或称功能团。
卤素原子、羟基、醛基、羧基、硝基,以及不饱和烃中所含有碳碳双键和碳碳叁键等都是官能团,官能团在有机化学中具有以下5个方面的作用。
1.决定有机物的种类
有机物的分类依据有组成、碳链、官能团和同系物等。烃及烃的衍生物的分类依据有所不同,可由下列两表看出来。
烃的分类法:
烃的衍生物的分类法:
2.产生官能团的位置异构和种类异构
中学化学中有机物的同分异构种类有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构三种。对于同类有机物,由于官能团的位置不同而引起的同分异构是官能团的位置异构,如下面一氯乙烯的8种异构体就反映了碳碳双键及氯原子的不同位置所引起的异构。
对于同一种原子组成,却形成了不同的官能团,从而形成了不同的有机物类别,这就是官能团的种类异构。如:相同碳原子数的醛和酮,相同碳原子数的羧酸和酯,都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构。
3.决定一类或几类有机物的化学性质
官能团对有机物的性质起决定作用,-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,这些官能团就决定了有机物中的卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质。因此,学习有机物的性质实际上是学习官能团的性质,含有什么官能团的有机物就应该具备这种官能团的化学性质,不含有这种官能团的有机物就不具备这种官能团的化学性质,这是学习有机化学特别要认识到的一点。例如,醛类能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化,可以认为这是醛类较特征的反应;但这不是醛类物质所特有的,而是醛基所特有的,因此,凡是含有醛基的物质,如葡萄糖、甲酸及甲酸酯等都能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化。
4.影响其它基团的性质
有机物分子中的基团之间存在着相互影响,这包括官能团对烃基的影响,烃基对官能团的影响,以及含有多官能团的物质中官能团之间的的相互影响。
① 醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基,故皆可与钠作用放出氢气,但由于所连的基团不同,在酸性上存在差异。
R-OH 中性,不能与NaOH、Na2CO3反应;
C6H5-OH 极弱酸性,比碳酸弱,不能使指示剂变色,能与NaOH反应,不能与Na2CO3反应;
R-COOH 弱酸性,具有酸的通性,能与NaOH、Na2CO3反应。
显然,羧酸中,羧基中的羰基的影响使得羟基中的氢易于电离。
② 醛和酮都有羰基(>C=O),但醛中羰基碳原子连接一个氢原子,而酮中羰基碳原子上连接着烃基,故前者具有还原性,后者比较稳定,不为弱氧化剂所氧化。
③ 同一分子内的原子团也相互影响。如苯酚,-OH使苯环易于取代(致活),苯基使-OH显示酸性(即电离出H+)。果糖中,多羟基影响羰基,可发生银镜反应。
由上可知,我们不但可以由有机物中所含的官能团来决定有机物的化学性质,也可以由物质的化学性质来判断它所含有的官能团。如葡萄糖能发生银镜反应,加氢还原成六元醇,可知具有醛基;能跟酸发生酯化生成葡萄糖五乙酸酯,说明它有五个羟基,故为多羟基醛。
5.有机物的许多性质发生在官能团上
有机化学反应主要发生在官能团上,因此,要注意反应发生在什么键上,以便正确地书写化学方程式。
如醛的加氢发生在醛基碳氧键上,氧化发生在醛基的碳氢键上;卤代烃的取代发生在碳卤键上,消去发生在碳卤键和相邻碳原子的碳氢键上;醇的酯化是羟基中的O—H键断裂,取代则是C—O键断裂;加聚反应是含碳碳双键(>C=C<)(并不一定是烯烃)的化合物的特有反应,聚合时,将双键碳上的基团上下甩,打开双键中的一键后手拉手地连起来。