WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 21 |

5. При нагревании реакционных сосудов, содержащих натрий, необходимо пользоваться только воздушными или песчаными банями.

6. Нельзя оставлять кусочки натрия в пустых колбах и склянках. Натрий, покрытый сверху белым налетом, легко можно спутать по внешнему виду с хлоридом кальция (осторожно!).

Работа с токсичными веществами.

1. При работе с фенолами, галогено-, нитросоединениями, непредельными карбонильными соединениями, гидразинами и т.д., нужно работать осторожно, так как многие из этих веществ вызывают ожоги кожи и раздражение слизистых оболочек.

Правила работы с огнеопасными веществами 1. Опыты с легковоспламеняющимися веществами (эфир, ацетон, бензол и т.д.) проводить вдали от огня и включенных электроплиток. Нагревать легко воспламеняющиеся жидкости можно только на предварительно нагретой водяной бане в колбе, снабженной водяным холодильником, вдали от нагревательных приборов.

2. Нельзя упаривать горючие жидкости в открытых сосудах.

3. Приборы, в которых содержатся легковоспламеняющиеся вещества, следует разбирать после того, как будут выключены электроприборы, находящиеся поблизости.

4. Не выливать воспламеняющиеся вещества в канализацию, ведра и ящики для мусора во избежание пожара от случайно брошенной спички.

Первая помощь при ожогах и отравлениях 1. При термических ожогах немедленно делают обильные примочки этиловым спиртом или перманганатом калия.

2. При ожогах кислотами необходимо промыть пораженное место большим количеством воды, а затем 3% раствором карбоната натрия и опять водой.

3. При ожогах едкими щелочами хорошо и обильно промыть пораженное место проточной водой, затем разбавленным раствором уксусной кислоты, а после этого опять большим количеством воды.

4. При попадании кислоты или щелочи в глаза следует сразу же их промыть.

Для этого направляют струю воды то в один, то в другой глаз в течение 3-мин. Затем глаза необходимо промыть раствором гидрокарбоната натрия (в случае попадания кислоты), или раствором борной кислоты (в случае попадания щелочи). После этого нужно немедленно обратиться к врачу.

5. При ожогах фенолом пораженное место обрабатывают спиртом.

6. При ожогах кожи бромом его быстро смывают спиртом или разбавленным раствором щелочи. После этого пораженное место смазывают специальной мазью от ожогов. При вдыхании паров брома нужно глубоко дышать спиртом, а затем выпить молоко и выйти на свежий воздух.

Тушение местного пожара и горящей одежды 1. При возникновении пожара немедленно отключить электроприборы по всей лаборатории. Быстро убрать все горючие вещества подальше от огня, а пламя тушить огнетушителем, песком или используя противопожарное одеяло. Не следует заливать пламя водой, во многих случаях это приводит лишь к большему распространению пламени и расширению очага пожара.

2. Если на ком-либо загорелась одежда, нужно пострадавшего повалить на пол и быстро покрыть войлочным одеялом. Ни в коем случае нельзя бежать, так как в этом случае пламя только усилится. Можно потушить на себе одежду обливанием водой или быстрым перекатыванием на полу.

Лабораторная работа № 1.

Получение, физические и химические свойства предельных углеводородов Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, фарфоровая чашка, стеклянные палочки, газоотводные трубки, зажимы, пробирки, лучина (спички), тигли, пипетки, синяя лакмусовая бумага.

Реактивы: кислоты: серная (концентрированная), соляная (конц); натронная известь (смесь гидроксида натрия с оксидом кальция), гидроксид натрия, мыльный раствор (1 г мыла на 30-40 мл воды с добавлением 4-5 мл глицерина), 5% бром в четыреххлористом углероде, бромная вода, перманганат калия (водный 5% и кристаллический), карбонат натрия (5%), известковая (баритовая) вода, раствор аммиака (25%), ацетат натрия (калия или кальция), жидкие углеводороды (гексан, пентан), смесь жидких углеводородов бензин (С5 - С11) или керосин (С12 - С18), парафин (С16 - С40).

Опыт 1. Получение метана Наиболее удобный лабораторный метод получения метана – взаимодействие ацетата натрия* (калия или кальция) с натронной известью**.

Щелочное плавление солей карбоновых кислот является общим способом получения предельных углеводородов. Образующиеся при этом углеводороды содержат в молекуле на один атом углерода меньше, чем исходная соль карбоновой кислоты. Запишите уравнение реакции получения метана из ацетата натрия и натронной извести:

Реакция получения метана требует сильного нагревания. Однако чрезмерный нагрев смеси ведет к побочным реакциям и получению нежелательных продуктов – ацетона, этилена, углекислого газа, водорода и др. Например:

1) СН3-СООNa СН3-СО-СН3 + Na2СО 2) 2СН4 СН2=СН2 + НПредельные углеводороды можно получать двумя способами: в пробирке с газоотводной трубкой или в колбе Вюрца (если необходимо получить большое количество алкана). При использовании метана для следующих опытов его желательно очищать от примесей, которые могут привести к нехарактерным реакциям***.

Для получения метана предварительно в ступке готовят смесь ацетата натрия и натронной извести (в объемном отношении 1:3 соответственно); эту смесь тщательно перемешивают и растирают в ступке. Затем этой смесью наполняют половину сухой пробирки, плотно закрывают газоотводной трубкой (рис. 1) и начинают нагревать на пламени**. Через 1-2 мин образующийся метан * Ацетат натрия сплавляют в железном сосуде до начала повторного расплавления затвердевшей при потере воды соли. При использовании ацетата калия метан образуется более быстро и практически без побочных реакций. Ацетат калия кристаллизуется безводным и не требует высушивания.



** Натронную известь перед использованием следует прокалить и хранить в эксикаторе.

*** С целью очистки метан предварительно пропускают через склянки Тищенко, заполненные серной кислотой и раствором щелочи.

** Предварительно прогревают всю пробирку, а затем нагревают только ту часть, где находится реакционная смесь.

СНреакционная смесь Н2О Рис.1. Получение метана в пробирке.

1- сухое горючее, 2- держатель, 3- резиновая пробка, 4- газоотводная трубка, 5- наполненная водой пробирка, 6- кристаллизатор с водой, 7- собирающийся в пробирке метан.

частично собирают (методом вытеснения воды) в две пробирки и закрывают их; первую – резиновой пробкой, а вторую пробкой с газоотводной трубкой, снабженную зажимом (Рис. 2) (впоследствии первую используют для взаимодействия с хлором Опыт. 6, а вторую для получения взрывоопасной смеси Опыт 8 ).

СН Образующийся метан в пробирке с реакционной смесью используют для изучения его физических свойств.

Рис.2. Пробирки, заполненные метаном Опыт 2. Определение физических свойств метана Собрав метан в пробирку, делают заключение об его агрегатном состоянии, определяют цвет, растворимость в воде. Собирание метана по способу вытеснения воды дает основание предположить, что этот газ нерастворим в воде. Для определения веса метана газоотводную трубку опускают в чашку с теплым раствором мыла и пускают не очень сильный ток метана. После того как в чашке образуется обильная пена, поднимают трубку с пузырьком газа, 3 дают ему увеличиться в объеме и СНслегка встряхивают трубку боковым движением руки. Мыльный пузырь реакционная отрывается и улетает вверх. Опыт смесь повторяют 2-3 раза (рис. 3). Образующуюся обильную пену поджигают, она вспыхивает и моментально сгорает. Полученные данные о физических свойствах метана записыРис. 3. Пропускание метана через раствор мыла. 1-сухое горючее, 2-держатель, 3-рези- вают.

новая пробка, 4-газоотводная трубка, 5-мыльМетан это: агрегатное состояние ный раствор, 6-пузырьки метана.

, цвет –_, запах–, растворимость в воде – _, вес – _.

Опыт 3. Горение метана Метан поджигают у конца газоотводной трубки (рис. 4.). Он горит _, несветящимся пламенем.

Вносят в пламя горящего метана фарфоСНровую крышку от тигля. Почему на крышке не образуется черного пятна сажи (причина_ реакционная ) смесь Напишите уравнение горения метана.

Исходя из уравнения горения метана, продуктами этой реакции являются _. Образование Рис. 4. Горение метана. 1-сухое горючее, _свидетельствует о наличии 2-держатель, 3-резиновая пробка, 4-газо_ в метане, а образование отводная трубка, 5-пламя горящего мео наличии.

тана.

Опыт 4. Определение качественного состава метана Над пламенем горящего метана дерСНжат повернутый вверх дном чистый и сухой химический стакан (рис. 5). Стенки стакана становятся влажными, что реакционная свидетельствует о содержании в метане смесь. После этого ополаскивают стакан известковой (баритовой) водой. На стенках стакана появляются белые пятна и полосы образующегося нерастворимого карбоната бария (или Рис. 5. Определение состава метана.

кальция), что свидетельствует о содер 1-сухое горючее, 2-держатель, 3-резиножании в метане. Уравнения вая пробка, 4-газоотводная трубка, 5-плареакций образования карбонатов запимя горящего метана, 6-химический стакан.

шите.

Опыт 5. Горение метана в хлоре Горение метана в хлоре выражается уравнением реакции:

СН4 + 2С12 С + 4НСВыделение углерода при горении метана в хлоре дает возможность отличить метан от водорода (характер пламени при горении этих веществ в воздухе примерно одинаков). Хлор для сжигания метана получают в той же пробирке, в которой проводят опыт*. Для этого в нее помещают немного кристаллического перманганата калия и приливают несколько капель соляной кислоты конц.

2 КМnO4 + 16 HC1 2 KC1 + 2 MnC12 + 5 C12 + 8 Н2О Реакция проходит бурно. Хлор получают в двух пробирках. Одну из них закрывают пробкой с газоотводной трубкой и зажимом, а другую резиновой пробкой (как показано на рис. 2). Первую пробирку с хлором оставляют для реакции взаимодействия с метаном (см. следующий опыт). Вторую (с пробкой без газоот- водной трубки) используют СНдля сжигания метана в хлоре. Для этого горящий метан, подожженный на конСlреакционная чике газоотводной трубки смесь помещают в пробирку с хлором, которую открывают непосредственно перед внесением в нее горящего метана (рис. 6). Пламя приРис. 6. Определение состава метана. 1-сухое горючее, 2обретает характерный для держатель, 3-резиновая пробка, 4-газоотводная трубка, галогенов желтоватый или 5-пламя метана, 6-пробирка с хлором.

зеленоватый оттенок. Образуется хлороводород и облако копоти. Копоть свидетельствует о горении органического вещества. Влажная синяя лакмусовая бумажка над пламенем горящего метана краснеет, что является результатом образования _.

Опыт 6. Взаимодействие метана с хлором Хлор при смешивании с метаном на рассеяном свету постепенно замещает в метане водород, образуя, в конечном счете, четыреххлористый углерод СН4 + 2С12 СС14 + 2НВ результате реакции образуется смесь продуктов (хлористый метил СН3С1, хлористый метилен СН2С12, хлороформ СНС13, четыреххлористый углерод СС14). Напишите механизм этой реакции:





I стадия зарождение цепи - II стадия рост цепи - III стадия обрыв цепи - Пробирку заполненную метаном (приготовлена в первом опыте) соединяют с пробиркой, содержащей хлор (описание в предыдущем опыте) и перемешивают поочередно поднимая и переворачивая пробирки.

* Так как хлор быстро улетучивается, то его по возможности получают непосредственно перед реакцией.

Н С В пробирке отмечается ослабление Сlокраски хлора вследствие реакции его с СНСHметаном и иногда образование жидких веществ в виде маслянистых капелек на Рис. 7. Взаимодействие метана с хлором.

стенках пробирок.

В таком состоянии пробирки можно оставить до конца лабораторной работы (или до следующего занятия) для дальнейшего протекания реакции. При открывании пробирок появляется легкий туман, что подтверждает образование хлороводорода при реакции хлорирования метана.

Опыт 7. Отношение метана к бромной воде и водному раствору перманганата калия В одну пробирку наливают 4-5 мл бромной воды, а в другую такое же количество раствора перманганата калия (растворы должны быть светло- розовым и светло-желтым). Газоотводную трубку с выделяющимся метаном опускают СHпоочередно в эти пробирки так, чтобы газ пробулькивал через весь раствор реакционная (рис. 8). Устанавливают, изменяется ли смесь окраска этих растворов, выделяющимся метаном, т.е. происходит ли бромирование или окисление (при комнатной температуре). Результат наблюдения за пишите в виде уравнения реакций взаиРис. 8. Отношение метана к бромной вомодействия метана с бромной водой и де и раствору перманганата калия. 1-суперманганатом калия при нормальных хое горючее, 2-держатель, 3-резиновая условиях.

пробка, 4-раствор бромной воды, 5-раствор перманганата калия.

Опыт 8. Взрыв смеси метана с кислородом (воздухом) Метан, пропан, бутан могут давать взрывчатые смеси с кислородом и с воздухом. Наиболее сильный взрыв наблюдается в том случае, когда газы смешаны в тех же объемных отношениях, в которых они вступают в реакцию полного сгорания. Для метана взрывоопасной является смесь метана с кислородом в соотношении метан: кислород 1:2 соответственно (метан: воздух 1:10).

Следует знать, что у каждого горючего газа есть нижний и верхний пределы взрываемости или воспламеняемости. Газовоздушная смесь, в которой содер Таблица 1. Пределы воспламеняемости (взрываемости) углеводородов в смеси с воздухом в % Газы Нижний Верхний Метан 5.0 15.Пропан 2.0 9.Бутан 1.7 8.Этилен 3.0 28.Ацетилен 2.5 80. жание газа меньше нижнего предела, не горит и не взрывается; смесь, в которой содержание газа больше верхнего предела, тоже не горит (может гореть при подогревании смеси) и не взрывается. Данные о пределах взрываемости указаны в таблице № 1.

Метан из газоотводной трубки собирают в пробирку, наполненную доверху водой, и вытесняют воду из 1/3 (или 1/11 в случае использования воздуха).

Остальные 2/3 оъема (или 10/11) пробирки заполняют кислородом из газометра (кислородной подушки) или воздухом, задувая его в пробирку грушей. Затем отверстие пробирки плотно закрывают большим пальцем и смешивают метан с кислородом (воздухом), медленно переворачивая пробирку несколько раз. После этого пробирку завертывают в полотенце и подносят её к пламени. Происходит взрыв (быстрое сгорание метана в кислороде).

Объясните, почему на один объем метана нужно брать два объема кислорода (десять объемов воздуха). Если такое соотношение не соблюдается, взрыва не происходит. Почему Опыт 9. Получение бутана по методу Вюрца В сухую колбу с газоотводной трубкой помещают 20-30 мл иодистого этила (С2Н5J) и свеженарезанные тонкие листочки металлического натрия (высушенные фильтровальной бумагой). (Для ускорения процесса реакции в колбу добавляют 2-3 мл ацетонитрила СН3СN). Смесь нагревают, когда реакция начнется, прекращают нагрев и по вытеснении воздуха из прибора собирают бутан в пробирку (по способу вытеснения воды). Затем закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой и поджигают ее на конце. Отмечают характер пламени.

Запишите уравнение реакции получения бутана по методу Вюрца.

В чем заключаются недостатки этого метода Приведите пример.

Опыт 10. Реакции с жидкими насыщенными углеводородами В качестве жидких насыщенных углеводородов используют очищенные гексан (или пентан), бензин (керосин).

а) Отношение жидких алканов к водному раствору перманганата калия. В пробирку наливают 1 мл насыщенных углеводородов и 1 мл 5% раствора карбоната натрия, затем по каплям при встряхивании добавляют раствор перманганата калия. Изменяется ли окраска раствора Сделайте вывод по отношению алканов к водному раствору перманганата калия.

Жидкие углеводороды как и метан _ б) Бромирование алканов. К 1 мл насыщенных углеводородов приливают несколько капель 5% раствора брома в четыреххлористом углероде. Содержимое пробирки перемешивают и отмечают исчезает ли окраска при комнатной температуре. Затем смесь нагревают на водяной бане. Окраска брома постепенно исчезает, одновременно образуется газообразный бромоводород. Его обнаруживают по изменению цвета влажной синей лакмусовой бумажки, внесенной пинцетом в верхнюю часть пробирки и по образованию тумана, кото рый получается при внесении стеклянной палочки, смоченной 25% раствором аммиака, в пары, выделяющиеся из пробирки.

Напишите уравнение реакции на примере бромирования 2-метилпентана (получение монобромпроизводного).

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 21 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.