Acasă | Despre noi | feedback-ul
Scopul lucrării. pentru a studia conceptele de "alcani", "alkenuri", "alchini".
Sarcină. să efectueze experimente privind producerea de etilenă și acetilenă, să studieze proprietățile etilenei, acetilenei și benzenului. Pentru a îndeplini cerințele rezultatelor experimentelor, pentru a elabora un raport, pentru a rezolva problema.
Hidrocarburile sunt cele mai simple în compoziția compușilor organici, deoarece constau numai din carbon și hidrogen. Când alți atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu atomi sau grupuri de atomi (radicali) ai altor elemente din moleculele de hidrocarburi, se obțin alte clase de compuși organici (derivați de hidrocarburi).
Prin natura legăturii dintre atomii de carbon, există hidrocarburi cu legături simple în care toți atomii de carbon sunt legați printr-o legătură covalentă și hidrocarburi cu legături multiple (duble sau triple). În hidrocarburile cu legături duble, doi atomi de carbon sunt legați împreună prin două legături covalente. Cel mai simplu dintre aceste hidrocarburi este etilenă CH2 = CH2.
Hidrocarburile cu o legătură triplă conțin atomi de carbon legați împreună prin trei legături covalente, de exemplu, acetilenă H-CH-C-H.
Hidrocarburile cu o legătură simplă sunt caracterizate de o activitate chimică scăzută. Ele nu intră în reacțiile de adiție și, prin urmare, se numesc hidrocarburi saturate (saturate). Cu toate acestea, în anumite condiții, aceștia sunt capabili de reacții de substituție. Hidrocarburile cu legături multiple pot conecta hidrogen, halogeni etc. prin ruperea legăturilor a doua și a treia, de exemplu:
Prin urmare, ele sunt numite hidrocarburi nesaturate (nesaturate).
Legăturile multiple pot fi conținute în molecule de hidrocarburi ciclice. În cazurile în care ciclul constă din șase atomi de carbon, legături simple și duble intercalate, hidrocarburile se numesc aromatice. Cea mai simplă dintre acestea este benzenul C6H6:
În ciuda faptului că există trei legături duble în moleculele de hidrocarburi aromatice, ele sunt mai apropiate de proprietățile chimice față de hidrocarburile finale, adică sunt capabili, în principal, de reacții de substituție.
Experimentul 1. Prepararea etilenei și a proprietăților sale
(Efectuați o furtună de fum!). Într-un tub de testare, se toarnă 1-1,5 ml alcool etilic și 5 ml acid sulfuric concentrat (# 961; = 1,84 g / ml). Pentru a întări tubul în clema trepiedului, închideți-l cu un dop cu un tub de evacuare a gazului, capătul căruia este plasat într-un tub cu apă diluată cu brom și încălzit. Observați decolorarea apei de brom. Când decolorarea este completă, mutați capătul tubului de ieșire a gazului într-un tub cu soluție KMnO4 ușor colorată. Când soluția este decolorată, scoateți tubul din acesta și apoi opriți încălzirea.
Cerințe pentru rezultatele experimentului
1. Scrieți ecuația reacției pentru obținerea etilenei.
2. Completați ecuațiile de reacție: CH2 = CH2 + Br2 → ...;
3. Pentru a trage o concluzie, ce tipuri de reacții sunt caracteristice pentru alkenuri.
Experimentul 2. Acetilena și proprietățile acesteia
(Efectuați o furtună de fum!). Într-un balon mic, se toarnă # 8532; volumul său de apă, fixați-l într-un trepied, aruncați în el o mică bucată de carbură de calciu CaC2. închideți rapid deschiderea tubului cu dop cu un tub de evacuare a gazului și, coborând capătul tubului într-un tub de testare cu apă de brom, treceți acetilenă prin apa de brom. Ce se întâmplă cu culoarea soluției? Treceți curentul de acetilă printr-o soluție acidificată de permanganat de potasiu. Cum a fost schimbată culoarea soluției?
Cerințe pentru rezultatele experimentului
1. Scrieți ecuația reacției pentru producerea de acetilenă în interacțiunea carburii de calciu cu apă.
2. Scrieți ecuația de reacție între acetilenă și brom (intermediarul este dibrometan, final - tetrabrometan).
3. Completați ecuația de reacție C2 H2 + KMnO4 + H2SO4 → .... presupunând că produsele finale ale reacției sunt acidul formic HCOOH, dioxid de carbon, sulfat de mangan (II), sulfat de potasiu și apă.
4. Pentru a trage o concluzie, ce tipuri de reacții sunt caracteristice pentru alchini.
(Efectuați o furtună de fum!). Se toarnă 1-2 ml de benzen în două eprubete, se adaugă 1-2 ml de apă bromură într-un tub, 1-2 ml de soluție de permanganat de potasiu, se acidulează cu acid sulfuric, se agită tuburile.
Cerințe pentru rezultatele experimentului
1. Înregistrați observațiile. Explicați de ce soluțiile de apă bromică și permanganat de potasiu nu decolorează atunci când se adaugă benzen.
2. Pentru a caracteriza capacitatea benzenului de a adăuga și reacții de oxidare inerente hidrocarburilor nesaturate.
Exemple de rezolvare a problemelor
Exemplul 28.1. Scrieți ecuațiile de reacție, cu care butanul poate fi produs din metan și reactivi anorganici.
Soluția. Bromarea metanului produce bromometan:
Când se încălzește bromometanul și sodiul, se formează etan:
Când etanul reacționează cu bromul, se formează brometan:
Butanul este obținut din brometan prin reacția lui Wurz:
Exemplul 28.2. Când gazul cu dioxid de carbon (IV) a fost ars cu un volum de 2,24 litri, a fost produs dioxid de carbon (IV) cu o masă de 13,2 g și apă cu o masă de 7,2 g. Densitatea gazului pe aer a fost de 1,52 (condiții normale). Determinați formula moleculară a gazului.
Soluția. Masa molară a gazului este:
M (gaz) = 29 g / mol # 8729; 1,52 = 44 g / mol.
Masa carbonului și a hidrogenului în 2,24 litri de hidrocarbură este:
12 g de carbon formează 44 g de CO2
x g de carbon formează 13,2 g de CO2 = 3,6 g de C;
2 g de hidrogen formează 18 g de H20
y g de hidrogen formează 7,2 g H2O y = 0,8 g de H.
Masa carbonului și a hidrogenului din gazele arse este
Se calculează masa de 2,24 litri de hidrocarbură:
44 g de hidrocarbură ocupă un volum de 22,4 litri
x g de hidrocarbură ocupă un volum de 2,24 litri x = 4,4 g.
Deci, gazul constă numai din carbon și hidrogen. Prin urmare,
din care cea mai simplă formulă CH2.66 (M = 14,66). Raportul dintre compusul real și masa celui mai simplu compus este. Prin urmare, cea mai simplă formulă trebuie mărită cu un factor de 3, din care adevărata formulă pentru gaz este C3H8.
Exemplul 28.3. Scrieți ecuațiile reacțiilor, cu care puteți face următoarele transformări:
alcool etilic → X → Y → Z → butenă-1
Specificați condițiile de reacție.
Soluția. Când alcoolul etilic se încălzește la 180-200 ° C cu acid sulfuric concentrat, se formează un produs care reacționează cu bromhidrat. Aceasta este etilenă (substanța X). Ecuația de reacție
Ca urmare a adăugării bromurii de hidrogen în etilenă se formează brometan (substanța Y):
Când brometanul este încălzit în prezența sodiului, butanul (Z)
Dehidrogenarea butanului în prezența unui catalizator, de exemplu nichel, este una dintre metodele de preparare a alchenelor, în special a butenei-1.
Exemplul 28.4. Scrieți ecuațiile de reacție care trebuie efectuate pentru următoarele transformări:
ciclohexan → benzen → toluen → acid benzoic.
Specificați condițiile de reacție.
Soluția. Ciclohexanul este transformat în benzen prin trecerea vaporilor pe un catalizator platinat încălzit:
Gruparea alchil poate fi introdusă în inelul benzenic prin acțiunea haloalchilului în prezența clorurii de aluminiu:
Când o soluție de permanganat de potasiu acționează asupra toluenului, se formează acid benzoic:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: