Техніка безпеки
1. Дослід 2 виконувати у витяжній шафі в захисних окулярах при опущеному захисному склі.
2. При попаданні фільтрату (дослід 2) на шкіру, уражене місце промити великою кількістю води та нейтралізувати 1 %-им розчином оцтової кислоти, оскільки фільт-рат має лужне середовище.
Контрольні запитання та завдання
Які елементи входять до складу більшості органічних речовин?
На яких реакціях грунтується якісний аналіз органічних речовин?
Як визначають карбон та гідроген в органічних сполуках?
Як визначають сірку в органічних сполуках?
Як визначають нітроген в органічних сполуках?
Як визначають галогени в органічних сполуках?
Лабораторна робота 2 Тема: Методи добування та хімічні властивості алканів
Мета роботи: Вивчити методи добування та хімічні властивості алканів, провести відповідні досліди.
Тривалість виконання: 4 год.
Теоретична частина
Насичені вуглеводні (алкани) об’єднані в гомологічний ряд загальної формули СnH2n+2, містять sp3-гібридизований атом карбону. Усі ковалентні зв’язки у алканах – σ-зв’язки. Алкани мало реакційноздатні сполуки, вступають в реакції заміщення гідрогену та реакції розщеплення молекули з руйнуванням С–С-зв’язків. Для алканів найхарактерніші реакції замі-щення, що відбуваються за радикальним ланцюговим механізмом (гало-генування, нітрування, сульфохлорування та ін.). Для проходженя цих реакцій потрібно опромінення або нагрівання. Не всі реакції заміщення є селективними. Наприклад, бромування відбувається селективно, а при хлоруванні утворюється суміш усіх можливих продуктів заміщення. Алкани окиснюються важко, як правило, при високих температурах. Це екзотермічний і малокерований процес, тому окиснення проводять киснем повітря при невисоких температурах (150 оС) при наявності каталізатора, утворюються гідропероксиди і продукти подальшого їх розкладу. Розчини перманганату калію алкани не окиснюють. Слід пам’ятати, що суміш метану з повітрям у співвідношенні 1:10 вибухонебезпечна. Алкани поширені серед природних сполук (нафта, газ та ін.), тому основні промислові методи добування алканів – це виділення у вигляді сумішей. Лабораторні методи добування алканів (реакція Вюрца, електроліз солей карбонових кислот (реакція Кольбе), декарбоксилювання карбонових кислот, гідрування алкенів та ін.) дозволяють отримати індивідуальні алкани [1, с.203-228].
Експериментальна частина
Дослід 1. Добування метану
(Дослід проводити у витяжній шафі в захисних окулярах при опущеному захисному склі.)
Для проведення досліду збирають прилад, який зображений на рис.2. Пробірку 1 на 1/5 заповнюють сумішшю, яка складається з однієї частини
безводного ацетату натрію та двох частин твердого лугу. Далі пробірку за-
Рис.2.
|
кривають пробкою з газовідвідною трубкою і закріплюють на штативі. Спочатку прогрівають всю пробірку 1, а потім сильно нагрівають суміш. Газ, який виділяється, пропускають в окремі пробірки 2 з бромною водою та 0,5 %-им розчином перманганату калію (досл. 2 та 3). |
Спостереження:
Рівняння реакції:
Дослід 2. Відношення газоподібних алканів до бромної води
Газ, який виділяється у досліді 1, пропускають у пробірку з бромною водою.
Спостереження:
Дослід 3. Відношення газоподібних алканів до розчину перман-ганату калію
Газ, який виділяється у досліді 1, пропускають у пробірку з 0,5 %-им розчином перманганату калію.
Спостереження:
Дослід 4. Відношення рідких алканів до бромної води
До 2 мл розчину бромної води додають 1 мл рідкого алкану (наприк-лад, гексану) суміш енергійно струшують.
Спостереження:
Дослід 5. Відношення рідких алканів до розчину перманганату калію
До 2 мл 0,5%-го розчину перманганату калію додають 1 мл рідкого насиченого вуглеводню (наприклад, гексану), суміш енергійно струшують.
Спостереження:
Дослід 6. Взаємодія метану з киснем
Товстостінну пляшку об’ємом 250 мл заповнюють із газометрів методом витіснення сумішшю рівних кількостей метану та кисню. Пляшку обгортають рушником і закривають корком. Перевертають пляшку в горизонтальне положення, відкривають корок і підносять до отвору палаючу скіпку.
Спостереження:
Рівняння реакції:
Висновок: