5.2 Экспериментальная часть
5
.2.1
Получение метана и его горение.
В сухую пробирку 1,
снабженную пробкой с газоотводной
трубкой 2
(рис. 3), помещают смесь из обезвоженного
уксуснокислого натрия и натронной
извести (примерно 1:2) (высота слоя 6-10
мм).
Затем укрепляют пробирку горизонтально
и нагревают смесь в пламени горелки.
Химизм процесса:
СНзСООNа + NaOH CH4 + Na2CO3
П
Рисунок 3 – Получение метана из уксуснокислого натрия
оджигают выделяющийся газообразный метан у конца газоотводной трубки. Метан горит голубоватым несветящимся пламенем. Химизм процесса:
CH4 + 2O2 СО2 +2Н2О
При нагревании натриевой соли уксусной кислоты с натронной известью происходит расщепление соли с образованием метана.
Нагревание натриевых солей карбоновых кислот с натронной известью является общим лабораторным способом получения предельных углеводородов.
5.2.2 Отношение метана к бромной воде и марганцевокислому калию. В пробирку 2 помещают 5 капель раствора марганцевокислого калия и в пробирку 3-5 капель бромной воды. Не прекращая нагревания смеси в пробирке 1, вводят поочередно конец газоотводной трубки в пробирки 2 и 3. Обесцвечивания растворов марганцевокислого калия и бромной воды не происходит. В обычных условиях алканы устойчивы к действию окислителей. Реакции замещения у них идут в довольно жестких условиях, к реакциям присоединения алканы не способны.
5.2.3 Бромирование предельных углеводородов
(Опыт проводят в вытяжном шкафу!) В сухую пробирку помещают 4 капли смеси жидких алканов и добавляют 1-2 капли раствора брома. Содержимое пробирки перемешивают на холоду. Окраска брома при этом не исчезает. Нагревают содержимое пробирки до исчезновения окраски.
В отверстие пробирки вносят стеклянную палочку, смоченную раствором аммиака, — появляется белый дымок NH4Br. Пинцетом вносят в пробирку синюю лакмусовую бумагу, смоченную водой – лакмусовая бумага краснеет.
Химизм процесса:
2-метилбутан 2-бром-2-метилбутан
Реакция бромирования жидких алканов сопровождается выделением бромистого водорода и проходит значительно медленнее, чем бромирование газообразных алканов.
Бромирование ускоряется добавлением катализаторов — железных опилок, амальгамированного алюминия, кристаллического йода. Легче всего галогенируются углеводороды с третичным атомом углерода в молекуле, труднее всего замещаются атомы водорода при первичном атоме углерода. Энергия связи водорода с третичным атомом углерода равна 90 ккал/моль, у вторичного – 94 ккал/моль, а у первичного 99 ккал/моль. Разница в скорости реакции галогенирования особенно сказывается при действии брома.
Лабораторная работа № 6 Тема: алкены
Цель работы: изучить методы получения и химические свойства алкенов.
Оборудование и реактивы: этиловый спирт, 96%-ный; серная кислота (d = 1,84 г/см3); этилен; бромная вода, насыщенный раствор; марганцевокислый калий, 0,1 н. раствор; жидкие алкены (керосин); раствор брома в органическом растворителе; аммиак, 25%-ный раствор; лакмусовая бумага синяя; углекислый натрий, 1 н. раствор; азотная кислота (d = 1,4 г/см3). песок, газоотводная трубка; стеклянная палочка.