Лабораторна робота №3 нітросполуки і аміни аліфатичного ряду
Дослід 21. Властивості нітрометану.
Реактиви: нітрометан, 3%-й розчин хлориду феруму (ІІІ), 5%-й розчин гідроксиду натрію, концентрований розчин гідроксиду натрію, діетиловий етер, цинк ( пил ), 1%-й спиртовий розчин фенолфталеїну (в крапельниці), лакмусовий папір (червоний і синій).
а) Таутомерія нітрометану. В пробірку наливають 2-3 краплі нітрометану і при енергійному струшуванні по краплях додають воду до повного розчинення нітрометану. Краплю одержаного розчину наносять на синій лакмусовий папірець. Чи змінюється забарвлення індикатору? Потім додають 1-2 краплі 1%-го спиртового розчину фенолфталеїну і при струшуванні по краплях приливають 5%-й розчин NaOH до появи стійкого малинового забарвлення. Таутомерні перетворення відбуваються за схемою:
Нітрометан Ациформа Натрієва сіль ациформи
Поясніть високу рухливість гідрогену в СН3- групі нітрометану.
До одержаного розчину додають 2-3 краплі 3%-го розчину FeCl3 і 1-2 мл діетилового етеру. Суміш струшують. З’являється інтенсивне забарвлення, що переходить до шару етеру. Забарвлення обумовлює комплексна сіль феруму (ІІІ) і ациформи нітрометану. Ця сіль розчинна в етері.
б) Відновлення нітрометану. Розчиняють в пробірці (при струшуванні) декілька крапель нітрометану в 1-2 мл концентрованого розчину гідроксиду натрію. Потім вносять в розчин трошки цинкового пилу і нагрівають реакційну суміш полум’ям пальника. До отвору пробірки підносять вологий червоний лакмусовий папірець. Чи змінюється його забарвлення? Обережно нюхають пари, що виділяються з пробірки.
Напишіть рівняння відновлення нітрометану металевим цинком в лужному середовищі.
Дослід 22. Властивості амінів.
Реактиви: 0,2 н. розчини (в крапельницях): амоніаку, первинного, вторинного і третинного амінів, універсальний індикаторний папір, концентрований розчин NaOH, хлорид метиламонія, 1%-й спиртовий розчин фенолфталеїну, натронне вапно, концентрована хлоридна кислота, оцтова кислота, 15%-й спиртовий розчин KOH, 3%-й розчин FeCl3, 5%-й розчин сульфату купруму, хлороформ, 10%-й розчин нітриту натрію, пікринова кислота (насичений розчин), червоний лакмусовий папір.
Обладнання: фарфорові чашки, водяні бані, вигнуті газовідвідні трубки, газовідвідні трубки з відтягнутим кінцем, кип’ятильники, хімічні лійки, стакани (100 мл), фільтрувальний папір, лід.
а) Горіння амінів і взаємодія їх з водою. В суху пробірку поміщають приблизно 0,5 г хлориду метиламонію і 1 г натронного вапна. Суміш ретельно перемішують скляною паличкою. Пробірку закривають пробкою з прямою газовідвідною трубкою, що має відтягнутий кінець, і нагрівають реакційну суміш полум’ям пальника. Метиламін, що виділяється підпалюють біля кінця газовідвідної трубки. На відміну від амоніаку аміни горять на повітрі. Потім підносять до отвору газовідвідної трубки вологий червоний лакмусовий папірець; він синіє, так як при розчиненні метиламіну у воді утворюються гідроксид-іони.
Напишіть рівняння реакцій: утворення метиламіну з хлориду метиламонію і гідроксиду натрію, горіння метиламіну, взаємодії метиламіну з водою.
б) Порівняння основних властивостей первинних, вторинних, третинних амінів і амоніаку. На смушку універсального паперу наносять краплі розчинів амоніаку, і первинного, вторинного, третинного амінів. Порівнюють забарвлення плям зі шкалою рН,визначають значення рН досліджуваних
амінів і амоніаку.
в) Утворення солей амінів. Метиламін одержують нагріванням хлориду метиламонію з натронним вапном.(див.дослід 22,а). До отвору пробірки, з якої виділяється газоподібний метиламін, підносять скляну паличку, змочену концентрованою хлоридною кислотою. Паличка обкутується туманом.
Поясніть дослід. Напишіть рівняння реакції.
В дві пробірки наливають по 1-2 мл : в одну – 3%-й розчин FeCl3, в другу – 5%-й розчин CuSO4. В кожну пробірку пропускають газоподібний метиламін. В пробірці з розчином хлориду феруму (ІІІ) випадає бурий осад, а в пробірці з розчином сульфату купруму осад блакитного кольору, що спочатку утворився, розчиняється з утворенням комплексної солі яскраво-синього забарвлення.
Напишіть рівняння реакцій ( з FeCl3 в іонному вигляді ).
г) Ізонітрильна реакція. ( Тяга! ) Ця реакція специфічна для первинних амінів. В пробірку вносять декілька кристалів хлориду метиламонію, додають 2-3 краплі хлороформу і 1 мл 15%-го спиртового розчину KOH. Суміш обережно нагрівають. З’являється характерний дуже неприємний запах ізонітрилу. ( Нюхати обережно! ). Ізонітрил отруйний, тому після досліду його гідролізують. Для цього в охолоджену пробірку, що містить ізонітрил, додають 3-4 мл концентрованої хлоридної кислоти. Реакції відбуваються за схемами:
д) Реакція первинних амінів з нітритною кислотою. Цю реакцію використовують як якісну реакцію на первинні аміни аліфатичного ряду. В пробірці розчиняють в 1 мл води 0,2 г хлориду метиламонію, потім приливають 1 мл 10%-го розчину нітриту натрію. При додаванні до реакційної суміші декількох крапель оцтової кислоти виділяється азот у вигляді дрібних бульбашок.
Напишіть рівняння реакції.
е) Реакція амінів з пікриновою кислотою. Більшість амінів утворює з пікриновою кислотою сполуки, що добре кристалізуються. (т.пл.150-220оС). Амоніак і солі амонію таких сполук не утворюють.
В пробірку наливають 1,5 мл насиченого водного розчину пікринової кислоти і пропускають в розчин метиламін (див.дослід 22, а). Суміш перемішують, потім пробірку поміщають в стакан з крижаною водою. Через деякий час виділяються кристали пікрату метиламіну.