Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Оборудование и реактивы

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

2.1 Набор пробирок

2.2 Штатив для пробирок

2.3 Газоотводная трубка

2.4 Порошок ацетата натрия

2.5 Порошок натронной извести

2.6 Медная спираль

2.7 Раствор перманганата калия

2.8 Йодная вода

2.9 Дистиллированная вода

2.10 96%-ый раствор этилового спирта

2.11 Концентрированная серная кислота

2.12 Сухой сульфат кальция

2.13 Кусочки карбида кальция

2.14 Раствор серной кислоты

Теоретические основы

Первые четыре члена гомологического ряда алканов при обычных условиях – газы без запаха; с пятого по пятнадцатый – жидкости с запахом; начиная с шестнадцатого – твердые вещества без запаха. С увеличением молярной массы температуры кипения и плавления увеличиваются. Все алканы мало растворимы в воде. В связи с отсутствием в молекулах кратных связей алканы относительно инертные вещества и не вступают в реакции присоединения, полимеризации, не обесцвечивают бромную воду и раствор перманганата калия. Для алканов характерны реакции изомеризации, горения, крекинга (разложения), замещения, неполного окисления, которые протекают в жестких условиях (высокая температура, катализаторы).

В связи с наличием в молекулах двойных и тройных связей алкены и алкины вступают в реакции: а) присоединения (галогенирования, гидратации, гидрогалогенирования), б) окисления (реакции горения, неполного каталитического окисления, окисление раствором KMnO₄), в) полимеризации.

Алкины получают из алканов и алкенов в результате реакций дегидрогенизации. Одним из способом получения алкинов является дегидрогалогенирование (отщепление атомов водорода и галогена) дигалогеналканов с помощью спиртового раствора щелочи. Ацетилен получают в больших количествах термическим разложением метана, а также из карбида кальция.

Ход работы

4.1 Получение метана и изучение его свойств.

4.1.1 В ступке перемешайте смесь обезвоженного ацетата натрия и натронной извести в объемном отношении 1:3. Полученной смесью заполните большую сухую пробирку на 1/4 часть. Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой с оттянутым концом, в которую поместите медную спираль и закрепите её в лапке штатива, с небольшим наклоном в сторону пробки. Непосредственно перед получением метана приготовьте 3 стакана объемом 50 мл. Налейте в них, соответственно, по 30 мл чистой воды, разбавленного раствора перманганата калия (светло-розовый цвет), йодной воды (соломенно-желтый цвет).

Для получения метана равномерно прогрейте всю пробирку, а затем сильно нагревайте ту ее

часть, где находится основная часть смеси. Вначале из пробирки будет вытесняться воздух,

Рисунок 2. Установка для получения метана.

затем начнёт выделяться метан.

Запишите уравнение реакции.

Уравнение реакции:

CH₃COONa + NaOH CH₄ + Na₂CO₃.

4.1.2 Пропускайте метан с помощью газоотводной трубки, через чистую воду.

Запишите наблюдения, сделайте вывод.

Наблюдения:

Наблюдаются пузырьки бесцветного газа – метана.

Вывод:

Метан собирают по способу вытеснения воды, что дает основание предположить, что этот газ нерастворим в воде.

4.1.3 Газоотводную трубку введите в стаканчик с раствором перманганата калия и пропускайте метан в течение нескольких секунд. Затем ту же процедуру проведите с йодной водой.

Запишите наблюдения, сделайте вывод.

Наблюдения и вывод:

Растворы не изменяют своей окраски, что свидетельствует о том, что метан при комнатной температуре не взаимодействует с водным раствором перманганата калия и йодной водой.

4.2 Получение и свойства этилена.

4.2.1 В пробирку налейте 2–3 мл 96%-го этилового спирта и медленно добавьте 6–9 мл концентрированной серной кислоты. Осторожно перемешайте. Во избежание толчков при кипении туда же добавьте щепотку сухого сульфата кальция для равномерного кипения. Смесь для получения этилена можно приготовить заранее и хранить длительное время. Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой.

Рисунок 5. Установка для получения этилена.

Перед получением этилена приготовьте в трех стаканах растворы реактивов, как это было рекомендовано выше для демонстрации свойств метана.

Осторожно нагрейте сначала всю пробирку, а затем нагревайте ту ее часть, где находится верхняя граница жидкости. Температура должна быть выше 140^оС.

Запишите уравнение реакции.

Уравнение реакции:

4.2.2С помощью газоотводной трубки пропускайте этилен через чистую воду, опустив трубку до дна стакана.

Запишите наблюдения, сделайте вывод.

Наблюдения:

Наблюдаются пузырьки бесцветного газа – этилена.

Вывод:

Этилен собирают по способу вытеснения воды, что дает основание предположить, что этот газ нерастворим в воде.

4.2.2 Газоотводную трубку опустите до дна стаканчика со светло-розовым раствором перманганата калия.

Запишите наблюдения, сделайте вывод.

Выделяющийся газ проходит через раствор перманганата калия и постепенно обесцвечивает его.

Запишите уравнение реакции.

Уравнение реакции:

3Н₂С=СН₂ + 2KMnO₄ + 4Н₂O —> 2KOH + 2MnO₂ + 3CH₂(OH)-CH₂(OH).

Аналогичным образом пропускайте получаемый этилен через соломенно-желтый раствор иодной воды.

Запишите наблюдения и уравнение реакции.

Наблюдения и уравнение реакции:

Раствор обесцвечивается:

Н₂С=СН₂ + I₂ —> С₂Н₄I₂.

4.3 Получение и свойства ацетилена.

4.3.1 Для получения ацетилена поместите 8-10 кусочков карбида кальция величиной с горошину в колбу прибора. Подсоедините к тубусу гибкий шланг, на конце которого должна быть стеклянная трубка с оттянутым концом и с медной спиралью внутри, как на рисунке 6. Прилейте из делительной воронки несколько миллилитров разбавленного (1:20) раствора серной кислоты, (реакция протекает при этом более спокойно):

Рисунок 6. Установка для получения ацетилена.

Перед получением ацетилена приготовьте 3 стакана объемом 50 мл с растворами как для опытов с метаном и этиленом.

Запишите уравнение реакции.

Уравнение реакции:

CaC₂ + 2Н₂О —> С₂H₂ + Са(OH)₂.

4.3.2С помощью газоотводной трубки пропускайте выделяющийся газ через воду, опустив конец трубки до стакана.

Запишите наблюдения, сделайте вывод.

Наблюдения:

Наблюдаются пузырьки бесцветного газа – ацетилена.

Вывод:

Ацетилен собирают по способу вытеснения воды, что дает основание предположить, что этот газ нерастворим или плохо растворим в воде.

4.3.3 Выделяющийся газ пропустите последовательно через разбавленный раствор (розовый) перманганата калия, а затем через светло-желтый раствор йода.

Запишите наблюдения и уравнение реакции.

Наблюдения и уравнение реакции:

Раствор обесцвечивается:

НС СН + 4[O] —> COOH-COOH (щавелевая кислота);

НС СН + 2I₂ —> С₂Н₂I₄ (тетраиодэтан).

Наблюдается обесцвечивание растворов.

5 Техника безопасности

5.1 Соблюдать правила ТБ и ПБ при работе в химической лаборатории.

5.2 Соблюдать технику проведения химического эксперимента

6 Контрольные вопросы

6.1 Дать определения алканов, алкенов, алкинов.

6.2 Какие реакции характерны для алканов?

6.3 В какие реакции вступают алкены и алкины?

7 Контрольные ответы

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ерохин Ю.М. Химия: учебник для студентов спец. Учебных заведений. - М.: Академия, 2000

2. Хомченко И.Г. Общая химия. - М.: Новая Волна, 20023. Н.Г.Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. Ленинград.: Химия, 2000.

3. Михилев Л.А. Задачи и упражнения по неорганической химии. - Л.: Химия, 1995

4. А.И. Дорофеев, М.И.Федотова. Практикум по неорганической химии. Ленинград.:Химия, 1999.

⇐ Предыдущая 1 2 34