4.3. Приборы и реактивы

Приборы для получения метана, этилена и ацетилена, штативы, пробирки стеклянные, цилиндры мерные на 20 и 50 мл, химические стаканы, фарфоровые чашечки, спиртовки.

Гексан, гептан, бензол, толуол, этанол, известь натронная, хлорид кальция, карбид кальция, ацетат натрия безводный, концентрированная серная кислота, концентрированная азотная кислота, растворы: аммиака 25%-ный, перманганата калия 1%-ный, нитрата серебра 0,1 н., гидроксида натрия 4 н.

4.4. Порядок проведения работы

Опыт 1. Получение метана и изучение его свойств. Изучение свойств гексана, гептана

1.1. Получение метана. В пробирку, снабженную газоотводной трубкой, или колбу Вюрца насыпают немного смеси, состоящей из одной части безводного ацетата натрия (около 0.3 г) и двух частей натронной извести (смесь гидроксида натрия и гидроксида кальция). Пробирку укрепляют в штативе горизонтально и нагревают в пламени горелки, сначала осторожно, затем сильнее. Газоотводную трубку прибора последовательно опускают в стаканчики или пробирки с 3-5 мл раствора перманганата калия и бромной воды. Отмечают, происходит ли изменение окраски растворов. Не прекращая нагревания, выделяющийся газ из газоотводной трубки поджигают. Отмечают цвет пламени.

1.2 Взаимодействие гексана с бромной водой и раствором перманганата калия. В одну пробирку наливают 2-3 мл раствора перманганата калия, в другую – 2-3 мл бромной воды. В каждую пробирку добавляют 1-2 мл гексана (гептана). Отмечают характер изменения окраски растворов. Записывают наблюдаемые явления. В каких условиях идет взаимодействие гексана с бромом? Запишите уравнение реакции, укажите условия ее проведения.

1.3. Растворимость гексана. В три пробирки наливают по 1-2 мл воды, спирта и хлороформа. К жидкостям добавляют по равному числу капель гексана. Пробирки встряхивают и ставят рядом в штатив. Отмечают, в каких жидкостях происходит растворение гексана.

Опыт 2. Получение этилена и изучение его свойств

2.1. Получение этилена и качественные реакции на двойную связь. В пробирку (колбу Вюрца) наливают 5 мл этанола и 5 мл концентрированной серной кислоты. В пробирку добавляют кипелки. Смесь осторожно нагревают до 180° С наблюдают выделение этилена. Газоотводную трубку прибора последовательно опускают в стаканчики или пробирки с раствором перманганата калия и с бромной водой. Наблюдают происходящие изменения. Какое органическое вещество является побочным продуктом реакций? При какой температуре оно преимущественно образуется?

Опыт 3. Получение ацетилена изучение его свойств

3.1. Получение ацетилена и качественные реакции на тройную связь. В круглодонную колбу объемом 100 мл кладут кусочек карбида кальция, приливают воду и плотно закрывают пробкой с газоотводной трубкой. Для добавления воды можно использовать капельную воронку. Наблюдают выделение ацетилена. Газоотводную трубку прибора последовательно опускают в стаканчики или пробирки с раствором перманганата калия и с бромной водой. Наблюдают происходящие изменения.

3.2. Взаимодействие ацетилена с аммиачным раствором оксида серебра. В пробирку со свежеприготовленным раствором гидроксида диамминсеребра (I) пропускают ацетилен и отмечают происходящие с раствором изменения.

3.3. Горение ацетилена. Ацетилен пропускают через воду в пробирке в течение нескольких минут. После этого нагревают воду до кипения и к отверстию пробирки подносят зажженную лучинку. Выделяющийся из воды ацетилен вспыхивает. Записывают уравнение реакции. Каковы особенности горения ацетилена на воздухе и при вдувании в пламя кислорода? Для чего используют ацетиленово-кислородную горелку? Каковы основные промышленные способы получения ацетилена?

Опыт 4. Ароматические углеводороды. Изучение свойств бензола

4.1. Растворимость бензола. В четыре пробирки наливают по 1-2 мл воды, спирта, хлороформа и эфира. К жидкостям добавляют по равному числу капель бензола. Пробирки встряхивают и ставят рядом в штатив. Убеждаются, в каких жидкостях бензол растворяется.

4.2. Горение бензола. Небольшой кусочек фильтровальной бумаги смачивают в бензоле и, взяв его щипцами, поджигают. Отмечают характер пламени и образование копоти. Для сравнения вслед за тем или одновременно поджигают кусочек бумаги без бензола.

4.3. Отношение бензола к перманганату калия и бромной воде. В пробирку наливают раствор перманганата калия, а затем бензол. Смесь расслаивается, причем граница раздела двух фаз становится зеркальной. В другую пробирку наливают 1-2 мл бензола и затем немного бромной воды. Смесь взбалтывают. Отмечают, происходит ли изменение окраски растворов. В каких условиях идет взаимодействие бензола с бромом? Запишите уравнение реакции, укажите условия ее проведения.

4.4. Окисление гомологов бензола. В демонстрационной пробирке к 2–3 мл толуола добавляют такой же объем раствора перманганата калия, слегка подкисленного серной кислотой. Смесь взбалтывают. Отмечают происходящие изменения, записывают уравнение протекающей реакции.