«Получение формальдегида окислительным дегидрированием метилового спирта.» - Курсовая работа

7.2. Глицерин очищается перегонкой с перегретым водяным паром при 230 °С под вакуумом 590 мм рт. ст. Степень насыщения водяного пара глицерином 0,75. Определить расход пара, уходящего с 1 т глицерина. Сырой глицерин подается при температуре перегонки. Аппарат имеет внешний обогрев. Как изменится состав паровой смеси, если повысить вакуум до 620 мм рт. ст.? Температура кипения чистого глицерина под давлением 760 мм рт. ст. равняется 290 °С, а под давлением 50 мм рт. ст. 205 °С. Воспользоваться правилом линейности, взяв в качестве стандартной жидкости воду (табл. XXXVIII).
7.3. Смесь бензола и толуола кипит при 95 °С под давлением 760 мм рт. ст. При 95 °С давление насыщенного пара бензола Р6 = = 1167 мм рт. ст.; давление насыщенного пара толуола Рт = 480 мм рт. ст. Найти состав кипящей жидкости, считая, что смесь характеризуется законом Рауля.
Если жидкость будет содержать в два раза меньше толуола, то под каким давлением она будет кипеть при той же температуре?
7.4. Определить равновесные составы жидкости и пара для смеси метиловый спирт - вода при температуре 50 °С: а) под давлением 300 мм рт. ст., б) под давлением 500 мм рт. ст., считая, что смесь характеризуется законом Рауля.
Объяснить полученный для случая б) результат.
7.5. Построить кривую равновесия х-у* при общем давлении 2 кгс/см2 для смеси гексан-гептан, считая приложимым закон Рауля. Давления насыщенных паров чистых компонентов взять по номограмме (рис. XIV).

I.3. Порфиринсодержащие полимеры 19
I.3.1. Общая характеристика порфиринов 20
I.3.2. Хлорофиллы 22
I.3.3. Источники порфиринов 24
I.3.4. Природные порфиринсодержащие системы 27
I.3.5. Классификация порфиринполимеров 29
I.3.6. Способы получения ковалентно связанных полимер-порфиринов 32
I.3.7. Влияние порфиринов и их металлокомплексов на радикальную полимеризацию 35
I.3.8. Синтез гидрогелей с использованием порфиринов, их свойства и применение 38
I.4. Поливиниловый спирт 39
I.4.1. Получение и физические свойства 40
I.4.2. Химические свойства 44
I.4.3. Окислительная деструкция ПВС 45
I.4.4. Области применения 49
I.5. Диаллилдиметиламмонийхлорид. Механизм и основные виды полимеризации 51
I.5.1. Ранние исследования 51
I.5.2. Кинетика полимеризации N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида при глубоких степенях превращения 53
I.5.3. Разработка технологии синтеза поли-N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида 55
I.5.3.а. Двухстадийный способ полимеризации ДАДМАХ в водном растворе 58
I.5.3.b. Полимеризация ДАДМАХ в тонком слое 58
I.5.3.c. Суспензионная полимеризация ДАДМАХ 58
I.5.3.d. Радиационная полимеризация ДАДМАХ 59
I.5.4. Оптимизация полимеризационного процесса. 60
I.5.5. Применение ДАДМАХ 61
Заключение по литературному обзору 62
. Экспериментальная часть 63
.1. Исходные реагенты 63
.2. Методики эксперимента 63
.2.1. Синтез водопоглощающих гелей 63
.2.2. Исследование сорбции и десорбции воды гелем 64
III. Результаты и их обсуждение 65
III.1. Соотношение исходных реагентов 66
III.2. Влияние концентрации ПВС на степень набухаемости гидрогеля 67
III.3. Влияние концентрации ПСА на водопоглощающие свойства геля 67
III.4. Влияние природы порфирина на степень набухаемости гидрогеля 68
III.5. Использование гидроксида натрия NaOH при синтезе гидрогелей и его влияние на степень набухаемости 68
III.6. Использование фенола при синтезе гидрогелей и его влияние на степень набухаемости 69
III.7. Сопоставление и анализ полученных результатов 71
III.8. Динамика сорбции и десорбции воды гелем 71
Заключение по экспериментальной части 73
Выводы 74
Список литературы 75

Дополнительно известно:
• Соединение B является неустойчивым промежуточным продуктом;
• C является ценным растворителем, используется для хранения и транспортировки ацетилена (в 1 л C растворяется до 250 л ацетилена), молекулярная масса C меньше, чем D;
• Соединения E и F являются изомерами, причём в молекуле E образуется внутримолекулярная водородная связь, а в молекуле F – нет.
Приведите структурные формулы соединений А–F, Х и Y.
Задание 2. Азотистая кислота – малоустойчивое соединение, однако её можно генерировать in situ (в реакционной колбе) добавлением сильной кислоты к нитриту натрия или другого щелочного металла. Неустойчивость азотистой кислоты во многом связана с тем, что в условиях её генерации она может протонироваться далее с образованием катиона H2NO2+, который реагирует с нуклеофильными частицами как источник катиона NO+. С другой стороны, именно эта способность является основой использований азотистой кислоты.
В трёх колбах находились водно-метанольные растворы триметиламина (колба А), диметиламина (колба В) и метиламина (колба С). В каждую добавили раствор нитрита натрия и соляную кислоту. Протекание реакции в одной колбе было видно невооружённым глазом, однако при исследовании её содержимого после окончания реакции никаких продуктов найти не удалось. Анализ содержимого другой колбы после проведения эксперимента показал наличие соединения D, содержащего, по данным элементного анализа, 37,8 % азота. В третьей колбы никаких следов протекания реакции поначалу обнаружено не было. Однако когда анализ повторили через несколько дней, в ней, наряду с исходным субстратом, было найдено некоторое количество соединения D, а также новое соединение Е.
1. Объясните полученные результаты. Напишите уравнения реакций, протекавших в каждой колбе.
Не все первичные амины ведут себя одинаково в реакциях с азотистой кислотой. Например, при обработке нитритом натрия и соляной кислотой этилового эфира глицина образуется соединение F, содержащее 42,1 % С.
Задание 3. Соединения, содержащие связь С=О, чрезвычайно важны как в крупнотоннажной химической промышленности, так и в тонком органическом синтезе, а также играют огромную роль в химии живого. Это обусловлено высокой реакционной способностью карбонильных соединений по отношению к различным нуклеофильным реагентам. Так, при взаимодействии альдегидов и многих кетонов с цианидом натрия или калия образуются так называемые циангидрины. Например, из уксусного альдегида с помощью этой реакции можно получить широкоиспользуемый полимер P и молочную кислоту М:

1. Напишите структурные формулы соединений А, В и М. Укажите мономерное звено полимера P.
Однако некоторые альдегиды при действии цианид-иона не образуют циангидрины. Так, при нагревании бензальдегида с NaCN образуется соединение С, содержащее 72,4 % углерода, 5,2 % водорода и 13,8 % кислорода по массе.
2. Напишите структурную формулу С, учитывая, что при действии на С периодата натрия образуется только исходный бензальдегид, а при обработке 1 г С гидридом натрия выделяется 96,6 мл водорода.
В 1850 г. Штрекер хотел получить молочную кислоту, проведя вышеупомянутую реакцию уксусного альдегида с цианид-ионом, используя в качестве источника последнего HCN и водный аммиак. Однако после гидролиза первичного продукта он, к своему удивлению, получил не молочную кислоту, а соединение D (C = 40,45 %), хорошо растворимое в воде и играющее важную роль в жизнедеятельности человека.
3. Напишите структурные формулы частиц, в виде которых соединение D присутствует в водных растворах при pH 0, рН 7 и рН 12.
Задание 4. Жили-были однажды муж с женой – молодые химики, и был у них сынишка Иванушка. Уехала однажды мама в командировку и оставила молодого папу на хозяйстве. Квартиру убери, поесть приготовь, в магазин сходи, да ещё студентам контрольную приготовить надо. Плачет брошенный Иванушка, надрывается. И тут осенило химика: соски-пустышки сыну не хватает! А из чего пустышки делают? Или из латекса натурального каучука, или из каучука синтетического.
1. Приведите структурную формулу мономерного звена натурального каучука. 2. Напишите схемы реакций, протекающих при вулканизации ди-трет-бутилпероксидом синтетического бутадиенстирольного каучука. 3. Приведите структуру мономерного звена силиконового каучука, если его брутто-формула (C2H6O3Si)n.
Изготовили Иванушке пустышку по спецзаказу, а он всё равно плачет. Осмотрел его папаша – ба, а пелёнки-то мокрые! Раз постирал, два постирал – надоело! Надо бы подгузник сынишке сделать. А из чего? 4. Для изготовления впитывающих материалов раньше использовались доступные природные материалы, такие как хлопок или высушенный мох. Из какого полимера построены эти материалы? К какому классу органических веществ он относится?
Задание 5. Определите, какие два вещества вступили в химические реакции, если в результате их протекания получены следующие продукты (указаны без коэффициентов):
А) ; Б) ;
В) ; Г) ;
Д) .
Напишите уравнения этих реакций.
Задание 6. При крекинге предельного углеводорода образовалась смесь двух углеводородов, содержащих одинаковое число атомов углерода. Плотность смеси по водороду равна 28,5.
1. Установите строение исходного углеводорода и продуктов крекинга.
2. Напишите уравнения крекинга алкана.
3. Ответьте на следующие вопросы:
• С какой целью в промышленности осуществляется крекинг высококипящих нефтяных фракций?
• Какие виды крекинга осуществляют в промышленности?
• Какой еще способ переработки нефти применяют в промышленности? Что лежит в основе этого метода?
Задание 7. При хлорировании алкана получена смесь двух монохлорпроизводных и трех дихлорпроизводных.
1.Установите возможное строение алкана и назовите его.
2.Напишите структурные формулы продуктов хлорирования.
3. Назовите продукты реакции.
4. Ответьте на следующие вопросы:
• К какому типу реакций относится реакция хлорирования алканов и в каких условиях проводят эту реакцию?
• Имеются ли различия в реакционной способности различных СН- связей данного алкана в реакции хлорирования?

Задание 8. К 1,12 л бесцветного газа (н.у.), полученного из карбида кальция и воды, присоединили хлороводород, образовавшийся при действии концентрированной серной кислоты на 2,93г поваренной соли. Продукт присоединения хлороводорода полимеризовался с образованием 2,2 г полимера. Написать уравнения протекающих реакций.
1. Какое соединение было получено из карбида кальция?
2. Какой полимер был получен и какие названия этого полимера вам известны?
3. Каков выход превращения мономера в полимер (в % от теоретического)?
4. Какими свойствами обладает и где находит применение данный полимер?
Задание 9. Органическое стекло представляет собой термопластичный полимер, полученный из метилового эфира метакриловой кислоты – простейшей непредельной карбоновой кислоты с разветвленным скелетом.
1. Напишите уравнение реакции образования оргстекла.
2. Дайте название полимера.
3. Может ли оргстекло использоваться повторно после его термической переработки?
4. Где используется оргстекло?
5. Какие свойства оргстекла обуславливают его широкое применение?
6. В чем отличие свойств оргстекла от свойств силикатного стекла?
Задание 10. Этиловый эфир n-аминобензойной кислоты применяется в медицине под названием анестезин.
1. Какими способами можно синтезировать это соединение, исходя из n-нитротолуола?
2. Обоснуйте последовательность стадий предложенных способов синтеза.
Дайте названия всех представленных реакций и продуктов этих реакций.
Задание 11. Сегодня нашу жизнь невозможно представить без пластмассовых изделий и синтетических волокон: корпус ручки, которой Вы сейчас пишете, яркая кофточка на симпатичной девушке, что Вы встретили вчера, жевательная резинка, которую усердно жует сосед слева, клавиатура ноутбука автора этой задачи – все это сделано из высокомолекулярных продуктов крупнотоннажной химической промышленности. Ниже приведена некоторая информация о пяти распространенных синтетических полимерах I V.
Поли-мер Название или аббревиатура Промышленная схема получения
I ПВХ
II ПС
III ПЭТ, лавсан
IV, V ?, ?
1. Приведите структурные формулы промежуточных продуктов А – З, а также структурные формулы элементарных звеньев полимеров I IV (без учета стереоизомеров).
2. Расшифруйте аббревиатуры названий полимеров I III. От каких слов образовано название "лавсан"? Укажите названия полимеров IV и V. Как называется процесс превращения IV в V под действием серы? Какой из полимеров I IV образовался в результате реакции поликонденсации?
Задание 12. Рассмотрите цепочку превращений:
1) А = Б + В
2) Б + С2Н5Cl = Г
3) Г + С2Н5Cl = Д + А
4) Б + TiCl4 = А + Е
5) Б + С4Н8Cl2 = А + Ж
6) Б + N2O4 = И + NO
1. Расшифруйте вещества А – И, если известно, что вещество А придает
горький вкус морской воде, Б, В, и Е являются простыми веществами. Реакции 1 и 4 проходят при высокой температуре. Реакция 1 идет под действием постоянного электрического тока. Реакцию 2 проводят в диэтиловом эфире.
1. Напишите уравнения реакций 1 – 6.
Что может представлять собой вещество Ж? Назовите его.
Задание 13. При исследовании присоединения бромистого водорода к соединению А (в соотношении 1 : 1) образуются 2 изомерных продукта В и С, содержащих 79,2% брома, а также углерод и водород, причем В содержит асимметрический атом углерода, а С имеет в спектре ПМР два сигнала от двух типов протонов. Реакция была исследована различными группами ученых, которые получили разное соотношение продуктов. Обнаружено, что в присутствии гидрохинона (1,4-дигидроксибензола) образуется преимущественно изомер В.
1. Установите структуру соединений А, В, С. Объясните однозначность вашего
выбора.
2. Объясните, почему различными группами ученых были получены разные
результаты. Какие условия необходимо соблюдать в данной реакции для преимущественного получения С ?

4.2. Паропровод длиной 40 м, диаметром 51x2,5 мм покрыт слоем изоляции толщиной 30 мм; температура наружной поверхности изоляции t=45°С, внутренней tг = 175°С. Определить количество теплоты, теряемое паропроводом в 1 ч. Коэффициент теплопроводности изоляции λ = 0,116 Вт/(м-К).
4.3. Стальная труба диаметром 60x3 мм изолирована слоем пробки толщиной 30 мм и сверху еще слоем совелита (85 % магнезии + 15% асбеста) толщиной 40мм. Температура стенки трубы -110°С, а наружной поверхности изоляции 10 °С. Вычислить часовую потерю холода с 1 м длины трубы.
4.4. Как изменится потеря холода в условиях предыдущей задачи, если внутренний слой сделать совелитовым (б = 40 мм), а наружный - пробковым (δ = 30 мм)?
4.5. Найти температуру внутренней поверхности обмуровки аппарата (рис. 4.19), если температура на наружной поверхности ее 35 °С. Толщина обмуровки 260 мм. Термометр, заделанный на глубину 50 мм от наружной поверхности, показывает температуру 70 °С.
4.6. Вычислить коэффициент теплопроводности для: а) жидкого хлороформа при t = 20 °С; б) сернистого газа при t = 160 °С и абсолютном давлении 1 кгс/сма (~0,1 МПа); в) 25% водного раствора хлористого кальция при t= 30 °С.
4.7. Необходимо испарять 1600 кг/ч жидкости, кипящей при t= 137°С и поступающей в испаритель при этой температуре. Удельная теплота испарения жидкости r = 377•108 Дж/кг. Температура греющего пара должна быть не ниже 150 °С. Определить расход греющего пара: а) сухого насыщенного, риаб = 4 кгс/сма (~0,4 МПа); б) перегретого до 250 °С, ризб = 4 кгс/см2 (~0,4 МПа); в) перегретого до 250°С, риаб = 3 кгс/смя (~0,3 МПа). Удельная теплоемкость перегретого пара 2,14-103 Дж/(кг-К).
Изобразить процессы изменения состояния греющего пара на диаграмме Т - S. Конденсат греющего пара отводится при температуре конденсации.
4.8. До какой температуры будут нагреты глухим паром 2 т раствора хлористого кальция, если расход греющего пара (ра6с = 2 кгс/сма, т. е. ~0,2 МПа) за 2,5 ч составил 200 кг, а расход теплоты на нагрев аппарата и потери теплоты в окружающую среду составляют в среднем 2030 Вт? Начальная температура раствора 10 °С. Удельная теплоемкость раствора 2,5 х 103 Дж/(кг К).
4.9. Определить количество передаваемой теплоты в противоточном конденсаторе, в котором конденсируется 850 кг/ч пара сероуглерода под атмосферным давлением. Пар сероуглерода поступает в конденсатор с температурой 90 °С. Жидкий сероуглерод выхолит из конденсатора при температуре на в °С ниже температуры конденсации. Удельная теплоемкость пара сероуглерода 0,67.103 Дж/(кг-К).
4.10. В кожухотрубчатый конденсатор поступает 120 кг/ч сухого насыщенного пара диоксида углерода под давлением Рабе = 60 кгс/см2 (~6,0 МПа). Жидкий диоксид углерода выходит из конденсатора под тем же давлением при температуре конденсации. Принимая разность температур диоксида углерода и воды на выходе воды из конденсатора 5 К, определить необходимый расход воды, если она поступает в конденсатор с температурой 10 °С.
4.11. Колонна для ректификации жидкого воздуха покрыта слоем тепловой изоляции из шлаковой ваты толщиной 250 мм. Температура жидкости внутри колонны -190 °С, температура воздуха в помещении 20 °С. Какое количество теплоты может проникать из окружающего воздуха в колонну через 1 ма поверхности, если пренебречь термическими сопротивлениями со стороны жидкости, окружающего воздуха и металлической стенки колонны?
4.12. Как изменится коэффициент теплопередачи в аппарате, если заменить стальные трубы диаметром 38x2,5 мм на медные такого же размера: а) в паровом калорифере для воздуха, в котором aвозд = 41 Вт/(м8.К), агр. пара = 11600 Вт/(м2-К); б) в выпарном аппарате, в котором араств = 2320 Вт/(ма-К), агр. пара = 11600 Вт/(мг-К)? Загрязнений поверхности не учитывать.

1.2. Правовой статус несовершеннолетних и гарантия реализации конституционных прав и свобод несовершеннолетних в РФ 17
1.3. Деятельность Уполномоченных по правам ребенка в Российской Федерации как гарант права на получение квалифицированной юридической помощи несовершеннолетним 23
ГЛАВА 2. МЕХАНИЗМ РЕАЛИЗАЦИИ ПРАВА НА ПОЛУЧЕНИЕ КВАЛИФИЦИРОВАННОЙ ЮРИДИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ КАК ГАРАНТИЯ РЕАЛИЗАЦИИ КОНСТИТУЦИОННЫХ ПРАВ И СВОБОД НЕСОВЕРШЕННОЛЕТНИХ 39
2.1. Деятельность комиссий по делам несовершеннолетних и защите их прав и органов опеки и попечительства в сфере защиты прав и законных интересов несовершеннолетних в Российской Федерации 39
2.2. Механизм обеспечения реализации права несовершеннолетних на получение квалифицированной юридической помощи в Российской Федерации 55
2.3. Проблемы и перспективы развития института бесплатной юридической помощи несовершеннолетним в России, как важного элемента социального правового государства 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 77