8.5
알켄에 물을 직접 첨가하면 반응이 일어나지 않지만 산이 있는 경우 이중 결합을 가로질러 수산기와 수소의 순 첨가에 의해 알코올을 얻습니다.
황산과 같은 강산은 수용액에서 완전히 해리되기 때문에 반응에 참여하는 산은 히드로늄 이온입니다.
첫 번째 단계는 더 많은 치환된 탄소양이온을 형성하기 위해 이중 결합의 덜 치환된 말단의 느린 양성자화입니다.
두 번째 단계에서는 과도하게 존재하는 물이 친핵체로 작용하여 탄소 양이온을 공격하여 옥소늄 이온을 생성합니다.
마지막으로, pKa가 15.7인 물은 염기로 작용하고 pKa가 약 -2인 더 산성 옥소늄 이온을 탈양성자화하여 최종 생성물을 생성합니다. 이 과정을 산 촉매 작용이라고 하며, 반응을 시작하는 히드로늄 이온이 마지막에 회수되기 때문입니다.
알켄의 수화와 알코올의 탈수는 서로 평형 상태에 있으며 평형 위치는 물의 농도와 온도에 따라 다릅니다.
르 샤틀리에(Le Chatelier)의 원리에 따르면, 평형 상태의 시스템은 적용된 변화를 줄이기 위해 조정됩니다.
예를 들어, 2- 메틸 프로펜의 반응에서 물은 왼쪽에 존재합니다. 물이 더 많은 묽은 산을 사용하면 평형이 이동하여 더 많은 알코올을 형성합니다.
대안적으로, 물이 적은 농축 산은 평형을 역전시켜 알켄과 물을 형성합니다.
추가 반응은 또한 온도에 따라 달라집니다. 여기서 엔탈피 항은 결합 형성이 발열성이기 때문에 음수입니다. 음의 엔트로피 변화와 양의 온도 값의 곱인 엔트로피 항은 양수입니다.
저온에서는 엔트로피 항이 엔탈피 항에 비해 작아집니다. 따라서 Gibbs 자유 에너지는 음수가 되고 평형 상수가 1보다 크면 알코올 형성에 유리합니다.
대조적으로, 더 높은 온도에서는 엔트로피 항이 엔탈피 항을 지배하고 Gibbs 자유 에너지의 변화는 양수가 됩니다. 결과적으로, 평형 상수는 1보다 작아져 알켄의 형성에 유리합니다.
알켄은 산이 있을 때 물과 반응하여 알코올을 형성합니다. 산이 없으면 알켄의 수화는 상당한 속도로 일어나지 않으며, 산은 반응에서 소모되지 않습니다. 따라서 알켄 수화는 산 촉매 반응입니다.
황산과 같은 강산은 수용액에서 완전히 해리되며, 반응에 참여하는 산은 하이드로…
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