РУКОВОДСТВО К ЛАБОРАТОРНО – ПРАКТИЧЕСКИМ

ЗАНЯТИЯМ В КУРСЕ ХИМИИ

Часть IV

Методические указания предназначены для студентов машиност - роительного и автотракторного факультетов. Описаны лабораторные работы по органической химии ( простая перегонка, синтез бромистого этила) и краткие сведения по химии органических и высокомолекулярных соединений.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ПРОСТАЯ ПЕРЕГОНКА ( У И Р С)

Программа коллоквиума

Написать реферат по теме: « Промышленные способы получения ацетона и использование его в народном хозяйстве».

Методом простой перегонки разделить смесь, состоящую из ацетона и ацетилацетона 25 см³ , используя колбу Вюрца, нисходящий водяной холодильник Либиха, алонж и два приемника. Для фракций, отвечающих по температурам кипения ацетону и ацетилацетону, провести качественные реакции. На ацетон – получение бисульфитного производного и на ацетилацетон – реакция с разбавленным водным раствором хлорного железа.

Результаты практической части работы свести в таблицу:

Фракции Т⁰ кипения Вес ( в г) Выход (в%)

I

II

Нарисовать схему прибора для перегонки со спецификацией.

Примечание и меры предосторожности

1. Ацетон – легковоспламеняющаяся жидкость. Работу проводить без открытого огня.

2. После взвешивания ацетон немедленно сдать лаборанту.

3. При отмеривании смеси следить, чтобы она не попала на руки.

4. В случае возгорания ацетон тушить большим количеством воды.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

СПИРТЫ И ФЕНОЛЫ ( У И Р С)

Программа коллоквиума

Написать реферат по теме: « Получение этилового спирта и фенола в промышленности, их свойства и применение в народном хозяйстве». ( 2)

Синтез бромистого этила

В колбу емкостью 200 мл наливают 28 мл этилового спирта, добавляют 24 мл воды и при постоянном перемешивании и охлаждении постепенно приливают 50 мл концентрированной серной кислоты. Смесь охлаждают до комнатной температуры и в колбу всыпают 40 г бромистого калия. Колбу снабжают холодильником и форштосом, отводная трубка которого закрыта резиновой пробкой, а конец опущен в приемник с водой. Смесь нагревают. Если реакционная смесь в колбе начинает слишком пениться, то на короткое время нагревание прекращают. Чтобы избежать при этом засасывания воды из приемника в прибор, открывают боковое отверстие форштоса. По окончании бромистый этил отделяют от воды с помощью делительной воронки. Измеряют объем. Считая, что продукт получается 98% чистоты определяют практический выход.

Примечания и меры предосторожности

1. При нагревании реакционной колбы возможно бурное вспенивание – нужно немедленно прекратить нагревание.

2. Уходить от прибора во время синтеза категорически запрещается.

3. При попадании серной кислоты на руки – быстро смыть ее большим количеством воды и промыть руки 5% раствором соды.

КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Многообразие органических соединений, встречающихся в природе и получаемых искусственным путем, требует для успешного понимания предмета органической химии и методологии обучения четкой классификации и номенклатуры. Целью работы является научить студентов давать названия органическим соединениям и правильно пользоваться тремя видами номенклатур.

Программа коллоквиума

Признаки, по которым классифицируют органические соединения. Какими правилами пользуются при составлении названий органических соединений по рациональной номенклатуре? Использование международной номенклатуры ( ИЮПАК) для органических соединений, принадлежащих к классам: углеводородов, галогенопроизводных, спиртов, альдегидов, кетонов, кислот, аминов, ароматических углеводородов и их производных.

Органические соединения разделяют на ряды и классы. Схему классификации органических соединений по рядам можно представить следующим образом:

Все органические соединения делят на два больших ряда – ациклические или алифатические соединения и циклические соединения. Каждый ряд в свою очередь подразделяется на ряд углеводородов ациклического, карбоциклического и гетероциклического строения. ( Ациклические соединения – соединения, содержащие в цикле только атомы углерода и гетероциклические соединения – такие, которые наряду с атомами углерода в цикле содержат гетероатомы: азота, серы, фосфора, селена и т.п.).

Органические соединения классифицируют также по наличию в них той или иной функциональной группировки.

Функциональная группировка – это атом или группа атомов, связанная с атомом углерода и определяющая химические свойства данного соединения.

Важнейшие функциональные группировки приведены ниже:

1. >C = C< - этиленовая группировка

2. –С ≡ С-- _ ацетиленовая группировка

3. >C = C = C< - алленовая группировка

4. HaI _ F, Cl, Br, J – галогеновая группировка

5. ОН – спиртовая группировка, если она стоит у атома углерода в состоянии sp⁹ – гибридизации.

6. NH₂ – аминогруппа

7. SH – меркаптогруппа

8. - карбоксильная группа

9. - альдегидная группа ( формильная)

10. - кетонная группа и т.д.

Поэтому соединения, содержащие >C = C< - группу, называются этиленовыми, –С ≡ С-- _ группу – ацетиленовыми, >C = C = C< - алленовыми соединениями, NH₂ – группу – аминами, SH – группу- меркаптанами ( тиоспиртами), - группу – альдегидами, - группу – кислотами, - группу – кетонами и т.п.

Органические соединения могут содержать одну или несколько функциональных группировок. Если функциональные группировки разные, то такие соединения называются соединениями со смешанными функциями. Ограничиваясь примером только ациклических углеводородов, классификацию органических соединений по функциональным группам можно представить следующей схемой:

	Ациклические соединения
Углеводороды		Природные углеводороды
Насыщенные		Галогенопроизводные
Этиленовые		Спирты
Ацетиленовые		Альдегиды
		Кетоны
		Кислоты
		Меркаптаны
		Амины
		Элементоорганические соединения
		Соединения со смешанными ф-циями

Каждый класс в свою очередь делится по количеству функциональных групп на: моно-, ди-, три- и полифункциональные соединения. Например, для класса галогенопроизвольных: соединения, содержащие один атом галогена – моногалогенопроизводные, два атома галогена – дигалогенопроизводные и т.д. до полигалогенопроизводных.

Номенклатура органических соединений

В настоящее время для названия органических соединений используется три вида номенклатур: тривиальная, рациональная и систематическая. Последнюю иногда называют женевской или ИЮПАК – номенклатура Международного союза по чистой и прикладной химии.

Рассмотрим правила использования этих видов номенклатур по соответствующим классам органических соединений.

Ациклические и карбоциклические соединения