Лабораторная работа 1

Цель работы: получить первый представитель алканов – метан, и изучить свойства предельных углеводородов.

Реактивы и посуда: уксусный натрий, натронная известь, вод­ный раствор брома, раствор брома в тетрахлорметане, петролейный эфир (или другие жидкие насыщенные углеводороды), 1 %-й раствор перманга-ната  калия, концентрированные азотная и серная кислоты, 5 %-й раст-вор карбоната натрия; пробирка с газоотвод­ной трубкой, пробирки, спир-товка, фарфоровые чашки, лучинка, спички, две кварцевые кюветы, черная бумага, кварцевая лампа.

Методика выполнения лабораторной работы

Опыт № 1. Получение метана и изучение его свойств

В пробирку с газоотводной трубкой помещают несколько грам­мов растертой в ступке смеси одной массовой части безводного уксусно­кислого натрия и двух массовых частей натронной извести. Пробирку укрепляют горизонтально и, закрыв ее пробкой с газоотводной труб­кой, осторожно нагревают над пламенем спиртовки. Опуская конец газоот-водной трубки последовательно в пробирку с растворами брома и пер-манганата калия, наблюдают, изменяется ли окраска рас­творов (про-исходит ли взаимодействие образовавшегося метана с бромом и перманганатом калия). Затем поджигают выделяющийся метан и наблюдают цвет пламени горящего газа.

Задания: 1. Написать, как реакцией декарбоксилирования полу­чить этан.

2. Описать, происходит ли изменение окраски перманганата калия в про­бирке.

3. Написать уравнения реакций проведенных опытов.

Опыт № 2. Бромирование при облучении УФ-светом

В две кварцевые кюветы поместите по 3–4 мл любого алкана или их смеси, добавьте по 4–5 капель 5 %-го раствора брома в тет-рахлорметане и перемешайте. Одну кювету накройте колпачком из черной бумаги. Поставьте обе кюветы под источник УФ-света (кварцевую лампу). Через 3–4 мин облучения снимите черный колпачок и сравните окраску растворов в обеих кюветах.

Задания: 1. Объяснить, почему для проведения реакции бромирования алканов необ­ходимо облучение УФ-светом.

2. Объяснить, почему в закрытой черным колпачком кювете реакционная смесь не обесцвечивается.

3. Написать схему реакции бромирования алкана. По какому механизму протекает эта реакция?

Опыт № 3. Реакции с жидкими предельными углеводородами

Для изучения свойств жидких предельных углеводородов часто ис-пользуют петролейный эфир, который обычно представляет собой смесь пентана и гексана.

В три пробирки наливают по 1 мл петролейного эфира. В одну добавляют 1 мл 5 %-го карбоната натрия, а затем по каплям при встря-хивании – раствор перманганата калия. Во вторую пробирку вносят 1мл концентрированной серной кислоты, а в третью – 1 мл концентрирован-ной азотной кислоты. Содержимое пробирок тщательно взбалтывают в течение 2–3 мин.

Во всех трех пробирках не будет наблюдаться никаких изменений, так как при комнатной температуре жидкие алканы не вступают в реак-цию с вышеперечисленными реактивами.

В фарфоровую чашку наливают 1 мл жидких алканов и поджигают их.

 Задания: 1. Написать, почему в отличие от метана жидкие пре-дельные углеводороды горят кипящим пламенем.

2. Написать уравнения реакций горения пентана и гексана, рассчитать содержание (%) углерода и водорода в метане и гексане.

3. Объяснить, почему бромная вода не обесцвечивается.

4. Указать, к какому типу относится реакция горения.

Обработка результатов и выводы

Результаты опытов внести в таблицу 1.

Таблица 1

Обработка результатов исследований

№ опыта	Название опыта	Схема реакции	Наблюдаемые изменения
Данные исследований