WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 21 |

Укажите условия этой реакции. По какому механизму осуществляется взаимодействие алканов с бромом в) отношение жидких алканов к минеральным кислотам. К 1мл насыщенных алканов приливают 1 мл концентрированной серной кислоты. Содержимое пробирки взбалтывают в течение 2-3 мин. Происходят ли какие изменения Разогревается ли смесь Аналогично проводят реакцию с концентрированной азотной кислотой.

Сделайте вывод на основании опыта. Укажите условия проведения реакции.

Жидкие углеводороды в реакцию с концентрированными кислотами, что является следствием г) горение жидких алканов. В фарфоровые чашки наливают по 1 мл жидких алканов гексана (пентана), бензина (содержит углеводороды С5-С11), керосина (содержит углеводороды С12-С18) и поджигают. При этом сразу загорается гексан и бензин и лишь значительно позже - керосин. Горящие коптящим пламенем продукты прикройте стеклянными пластинками.

Объясните, почему в отличие от метана жидкие алканы горят коптящим пламенем для этого вычислите процентное содержание водорода и углерода в метане, гексане.

Содержание водорода в метане _%, углерода _%.

Содержание водорода в гексане _%, углерода _%.

Напишите уравнение реакций горения пентана, гексана, октана. Сделайте вывод о продуктах реакции горения алканов.

Жидкие алканы (_) горят коптящим пламенем вследствие_ Опыт 11. Качественный состав и горение высших предельных углеводородов Твердые насыщенные углеводороды, как и газообразные, имеют тот же качественный состав.

а) В пробирке с газоотводной трубкой нагревают смесь мелко измельченного парафина (парафиновой свечи) (С16-С40) или вазелинового масла с порошком окиси меди (II) Выделяющийся при реакции газ пропускают через известковую воду. Наблюдают помутнение известковой воды, образование капелек влаги на стенках пробирки и появление небольшого налета красной меди.

Образование углекислого газа и воды при реакции свидетельствует о наличии углерода и водорода в парафине. Кислород для окисления этих элементов доставляется окисью меди, в результате чего выделяется чистая медь.

б) В фарфоровую чашку поместите кусочек (5х5х5 мм) парафина и поднесите к нему зажженную лучину. Горение не наблюдается. Подогрейте парафин - он плавится, закипает. Периодически к чашке подносите горящую Лучину, пока парафин не загорится большим коптящим пламенем. Чашку прикройте стеклянной пластинкой. Сравните горение метана, пентана, гексана, бензина, керосина и парафина. Отметьте общие закономерности и отличия в реакции горения этих углеводородов.

Лабораторная работа № 2.

Получение и свойства этилена Оборудование: фарфоровая чашка, штатив, конические колбы, стеклянные палочки, плитка, газоотводные трубки, зажимы, пробирки, лучина (спички), тигли, пипетки, синяя лакмусовая бумага.

Реактивы: этиловый и амиловый спирты, кислоты: серная (конц, 1:1), соляная (конц), азотная (конц); гидроксид натрия (10%, конц), мыльный раствор, бром (3% в четыреххлористом углероде), бромная вода, перманганат калия (крист. и 1%, 2%, 5% водный раствор), раствор карбоната натрия (10%), баритовая (известковая) вода, сухой хлорид кальция, раствор аммиака (25%), цинк, смесь жидких углеводородов бензин (С5 -С11) или керосин (С12 -С18), раствор индиго (фуксина).

Опыт 1. Получение этилена Наиболее доступный и распространенный способ получения этилена – нагревание смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Этилен получают в пробирке с газоотводной трубкой (рис. 1).

Этиловый спирт и серная кислота образуют эфир (этилсерную кислоту) СН3-СН2-ОН + НОSО3Н СН3-СН2-О-SО3Н + Н2О Он при нагревании (160-170оС) распадается на этилен и серную кислоту СН3-СН2-ОSО3Н СН2=СН2 + Н2SOСерная кислота выходит из реакции и, таким образом, играет здесь роль катализатора. Реакция этерификации обратима, и при эквимолекулярном соотношении спирта и серной кислоты (1:1), кроме эфира в реакционной смеси будет содержаться некоторое количество спирта и кислоты. Чтобы сдвинуть равновесие в сторону образования эфира и полнее использовать спирт, следует увеличить содержание серной кислоты (в соотношении спирт : кислота 1:4). В этом случае спирт будет этерифицирован почти полностью, потери его будут невелики и выход этилена возрастает.

Реакция этерификации сопровождается образованием побочных продуктов (диэтиловый эфир, окись углерода (I,II), сернистый газ).

В пробирку наливают 4-5 мл готовой смеси для получения этилена (этиловый спирт:серная кислота в соотношении 1:4) туда же помещают кипятильный камешек и нагревают в пламени спиртовки. Часть, образующегося этилена со бирают в пробирки (как показано на рис. 1,2), а с другой частью проводят исследование физических и химических свойств.

Опыт 2. Определение физических свойств Струю, образующегося этилена пропускают через мыльный раствор (рис. 3).

Образующуюся (обильную) пену поджигают и отмечают цвет пламени.

Делают заключение о физических свойствах этилена:

агрегатное состояние -, цвет - _, растворимость в воде -, цвет пламени - Опыт 3. Качественный состав этилена Опыт проводят аналогично определению качественного состава метана (см.

Лабораторную работу № 1, опыт 4, рис 5). Полученные результаты кратко отмечают:

Опыт 4. Горение этилена и горение этилена в хлоре Осуществляют по методике, описанной в лаб. работе № 1, опыт 3,5 (рис. 4, 6). Запишите уравнения этих реакций. Сделайте вывод о характере пламени при горении этилена на воздухе и в хлоре.



а) Горение на воздухе. При горении этилена на воздухе наблюдается _ пламя, на фарфоровой пластинке Причиной этого является _ _ Напишите уравнение горения этилена.

_ Исходя из уравнения горения этилена, сделайте вывод о продуктах этой реакции:. Образование _свидетельствует о наличии углерода в этилене, а образование о наличии водорода.

б) Горение в хлоре. При горении этилена в хлоре наблюдается Процесс горения этилена в хлоре можно выразить уравнением реакции:

Опыт 5. Отношение этилена к бромной воде. Окисление раствором перманганата калия в водной и кислой среде (реакция Вагнера) В три пробирки наливают по 3-4 мл: в первую бромной воды; во вторую 2% водный раствор перманганата калия и добавляют в нее 0.5 мл 10% раствора соды; в третью 1% раствор перманганата калия с добавлением 1 капли серной кислоты (конц).

Поочередно через каждую пробирку пропускают этилен (см. рис. 8). Наблюдают происходящие изменения. Запишите уравнения реакций. Отметьте особенности каждой из них. а) Взаимодействие с бромной водой СН2=СН2 + НBr + НОBr Протекание этой реакции сопровождается, т.к. в результате реакции происходит б) Взаимодействие с водным раствором перманганата калия СН2=СН2 + КMnO4 + H2O + NaHCOРеакция сопровождается _, вследствие в) Взаимодействие с раствором перманганата калия в присутствии кислоты СН2=СН2 + КMnO4 + H2O + Н2SOВ кислой среде наблюдается Т.к. реакции взаимодействия этилена с бромной водой и раствором перманганата калия сопровождаются визуальными изменениями их используют для _ и называют _ реакциями.

Опыт 6. Взаимодействие этилена с бромом (АЕ) В пробирку налить 1 мл брома (под тягой!), затем 4-5 мл воды и пропускать через реакционную смесь этилен до обесцвечивания раствора (см. рис. 8). После обесцвечивания раствора в пробирке получается два слоя: верхний вода, нижний - бесцветная тяжелая жидкость - это 1,2-дибромэтан. Для большей убедительности прилейте в пробирку несколько капель раствора индиго или фуксина, при этом слой воды принимает окраску. Отделите образующийся 1,2дибромэтан от воды и получите из него этилен (см. следующий опыт).

Запишите уравнение этой реакции. Отметьте происходящие изменения.

Взаимодействие этилена с бромом: Схема реакции Механизм реакции Опыт 7. Синтез этилена из дибромэтана В пробирку с 1,2-дибромэтаном (см. предыдущий опыт) приливают спирт (в соотношении спирт : дибромэтан=1:1) и помещают в нее одну гранулу цинка.

Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой. Реакционную смесь нагревают до начала реакции. После этого нагревание происходит за счет теплоты, выделяющейся до начала реакции. Образующийся газ поджигают или пропускают через бромную воду. Делают вывод о том, что образующийся газ это _. Уравнение реакции запишите Такой метод синтеза этилена носит название реакции Опыт 8. Взрыв смеси этилена с кислородом (воздухом) Реакцию ведут аналогично реакции с метаном (см. лаб. раб. № 1, опыт 8).

Соотношение этилена с кислородом составляет 1:3 (с воздухом 1:15). Взрыв можно пронаблюдать при пропускании газовой смеси в мыльную воду (в железной чашке!).

Опыт 9. Свойства жидких непредельных углеводородов ряда этилена а) Бромирование (тяга!). В сухую пробирку наливают 1 мл непредельных углеводородов и добавляют по каплям при встряхивании 3% раствор брома в четыреххлористом углероде. Если желтая окраска исчезает медленно, смесь осторожно подогревают в бане с горячей водой. К отверстию пробирки подносят влажную синию лакмусовую бумагу, убеждаются, что цвет ее не меняется.

Напишите уравнение реакции присоединения брома к 2-метилбутену-2 и рассмотрите ее механизм (АЕ). Рассчитайте, сколько граммов 3% раствора брома потребуется для бромирования 1г 2-метилбутена-2.

Схема реакции:

Механизм реакции:

Расчет_ б) Окисление водным раствором перманганата калия (реакция Вагнера) В пробирку наливают 1 мл ненасыщенных углеводородов, добавляют 1 мл 10% раствора соды, затем по каплям при встряхивании - 2% раствор перманганата калия. Фиолетовая окраска раствора исчезает, появляется хлопьевидный осадок бурого цвета. Если исчезновение фиолетовой окраски заметить трудно, в смесь опускают полоску фильтровальной бумаги, которая впитывает лишь раствор, но не осадок. Окраска раствора на фильтровальной бумаге видна отчетливо.

Напишите уравнение реакции окисления 2-метилбутена-2 водным раствором перманганата калия и подберите коэффициенты.

в) Взаимодействие с серной кислотой (конц). В сухую пробирку наливают мл непредельных углеводородов, добавляют 1 мл конц. серной кислоты и взбалтывают смесь в течение нескольких минут. (Вначале осторожно!) Если смесь сильно разогревается, пробирку охлаждают водой. Слой алкена исчезает, смесь приобретает бурую окраску. Напишите уравнение реакции образования алкилсерной кислоты и рассмотрите ее механизм (АЕ) на примере 2-метилбутена-2. (Эта реакция используется для очистки предельных углеводородов от примесей непредельных углеводородов.) Схема реакции:

Механизм:

г) Взаимодействие с азотной кислотой. В сухую пробирку наливают 1 мл ненасыщенных углеводородов, добавляют 1 мл конц. азотной кислоты и осторожно перемешивают смесь. Когда реакция замедлится, реакционную смесь энергично встряхивают в течение нескольких минут. Смесь разогревается и становится бурой. Происходит образование сложной смеси продуктов осмоления.

Запишите реакцию взаимодействия с азотной кислотой.





Схема реакции:

Реакция проходит по правилу: Опыт 10. Свойства полиэтилена а) Полиэтилен в виде гранулы или кусочка трубки опускают в стакан с водой. Он плавает на поверхности, так как_.

б) В три пробирки наливают по 2 мл концентрированных кислот: в первую серной, во вторую азотной, в третью гидроксида натрия и помещают в них по кусочку полиэтилена. Через 2-3 минуты осторожно вынимают полиэтилен из пробирок, промывают водой и убеждаются в том, что он не изменился.

Почему г) Кусочек полиэтилена помещают на асбестовую сетку и нагревают до тех пор, пока он станет мягким. Стеклянной палочкой придают ему какую-нибудь форму и охлаждают. В охлажденном виде полиэтилен сохраняет форму.

Почему Лабораторная работа № 3.

Получение и свойства диеновых углеводородов Оборудование: конические колбы, стеклянные палочки, часовые стекла, пинцет, корковые пробки, стаканы, плитка, водяная баня, зажимы, пробирки, лучина (спички), пипетки.

Реактивы: фикус (1-2 шт. листа с черешками), кальций хлористый (крист) или сернокислый аммоний, спирт, бензол, бензин, хлороформ, бромная вода, раствор перманганата калия (3%), раствор брома в бензине, невулканизированный и вулканизированный каучук, резиновый клей (4% в бензоле или бензине), нитрат или ацетат свинца.

Опыт 1. Извлечение млечного сока из растений Каучук содержится в ряде растений и легко может быть извлечен из них. Для извлечения каучука из фикуса отрезают 1-2 листа и собирают в пробирку выделяющийся из черешков млечный сок. К собранным каплям сока приливают немного воды и вносят 0.5 г хлорида кальция или сернокислого аммония. Смесь встряхивают. Затем по каплям добавляют спирт, пока каучук не начнет выделяться на поверхности раствора.

1. Хлопья каучука переносят стеклянной палочкой в пробирку с 2-3 мл растворителя (бензол, бензин, хлороформ). К части раствора приливают бромную воду или раствор перманганата калия. Исчезновение окраски указывает на Другую часть раствора осторожно выпаривают на часовом стекле. После удаления растворителя обнаруживается эластичная пленка каучука, что свидетельствует о 2. Хлопья каучука, извлеченные из раствора стеклянной палочкой, растягивают при помощи пинцета. Образуются тонкие длинные нити каучука.

Опыт 2. Свойства каучука. Непредельный характер каучука В пробирку наливают 2 мл раствора каучука (или резинового клея – 5 % раствора каучука в бензоле) и пипеткой приливают по каплям 3 % раствор брома в бензине. После добавления каждой порции раствора брома пробирку энергично встряхивают. Происходит обесцвечивание брома. (Непредельность каучука можно также проверить раствором перманганата калия или бромной водой). Уравнение проведенной реакции запишите Опыт 3. Отношение каучука и резины к растворителям Невулканизированный каучук растворяется во многих органических растворителях, вулканизированный каучук (резина) в той или иной степени растворяет в себе эти вещества, от чего увеличивается в объеме (как говорят «набухает»).

В 2 пробирки с бензином или бензолом помещают по кусочку сырого (невулканизированного) каучука и резины (от резиновой пробки или галоши). Пробирки закрывают корковыми пробками и ставят для дальнейшего наблюдения.

Через некоторое время обнаруживают, что в одной пробирке каучук растворяется, а в другой - набухает. Этим опытом доказывают, что Опыт 4. Взаимодействие с бромом Вследствие наличия двойных связей каучук легко присоединяет галогены.

Этим объясняется, например, затвердение каучуковых пробок и трубок при работе с галогенами.

Готовят раствор сырого (невулканизированного) каучука в бензине (свободного от непредельных соединений) или в бензоле (что удобнее, т.к. он обычно не требует предварительной очистки). Это может быть достигнуто кипячением тонко нарезанных кусочков каучука с растворителем в колбе с обратным холодильником или настаиванием (без нагревания) в течение нескольких суток. В пробирку с раствором каучука приливают раствор брома в бензоле. При встряхивании смеси окраска брома исчезает. (Для опыта можно использовать также бромную воду). Уравнение (механизм) реакции запишите Объясните причину исчезновения окраски. Отметьте скорость ее протекания по сравнению с аналогичной реакцией для этилена. Опыт 5. Разложение каучука при нагревании Каучук при нагревании разлагается на продукты с меньшим молекулярным весом. Образующиеся вещества обладают свойствами непредельных соединений. Основной продукт разложения каучука – изопрен. В пробирке (1) с отвод- ной трубкой нагревают немного каучука. Образующиеся парообразные продукты отводят в пробирку (2), охлаждаемую в стакане с водой, где они конденсируются. В пробирку (3) налейкаучук те 1.5-2 мл бромной воды (или раствор перман1 ганата калия) и периодически пропускайте через неё выделяющийся при разложении изопрен (рис. 9). Когда соберется немного конденсата в пробирке (2) и произойдет обесцвечивание жидРис.9. Разложение каучука кости в пробирке (3) прекратите нагревание.

Объясните происходящие явления и запишите соответствующее уравнение реакции, начиная с разложения каучука Опыт 6. Отношение каучука и резины к нагреванию Доведите водяную баню до кипения и, продолжая нагревать, поместите в неё на 5 мин полоски каучука и резины. Затем выньте тигельными щипцами полоску резины и быстро растяните её. Тоже проделайте с полоской каучука.

Полоска каучука после размягчения сильно растягивается, теряет эластичность, полоска резины остается без изменений. Объясните причину.

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 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.