Опыт 1. Получение метана и его свойства.

Приборы: фарфоровая ступка, пробирки, пробка с газоотводной трубкой, штатив, газовая горелка.

Реактивы: безводный ацетат натрия, натронная известь (смесь 1 весовой части NаОН и 2 весовых частей Ca(OH)₂), бромная вода, водный раствор перманганата калия.

Цель работы: получить метан при нагревании ацетата натрия с натронной известью и исследовать его свойства.

а) получение метана.

В фарфоровой ступке разотрите 1 часть безводного ацетата натрия и 2 части прокаленной натронной извести. Смесь поместите в сухую пробирку с газоотводной трубкой и закрепите пробирку в штативе почти горизонтально, с небольшим наклоном в сторону пробки. (Почему?) Сначала осторожно прогрейте пробирку с реакционной смесью газовой горелкой, а потом сильно нагрейте ту ее часть, где находится смесь, начиная со дна.

Получение метана из уксуснокислых солей и натронной извести является частным способом получения предельных углеводородов из солей органических кислот в присутствии щелочей.

Применение натронной извести удобно потому, что она не разъедает стекло пробирки (в отличие от едкого натра), не плавится при нагревании, а благодаря её пористости облегчается выделение метана.

б) отношение метана к бромной воде и водному раствору перманганата калия.

В две пробирки налейте водные растворы брома и перманганата калия. Нагревая смесь в пробирке с газоотводной трубкой, поочерёдно введите конец газоотводной трубки сначала в раствор перманганата калия, а затем в бромную воду. Происходит ли обесцвечивание растворов? Происходит ли бромирование и окисление метана? Напишите реакции.

в) горение метана.

Не прекращая нагревания, поднесите горящую лучину к концу газоотводной трубки, и подожгите метан. Отметьте характер и цвет пламени.

Опыт 2. Химические свойства жидких алканов.

Приборы: пробирки, фарфоровая чашка.

Реактивы: гептан (или гексан), водный раствор перманганата калия, раствор Br₂ в CCl₄, индикаторная бумага.

а) отношение алканов к водному раствору перманганата калия.

В пробирку налейте 1 мл гептана (гексана). Затем по каплям при встряхивании добавьте такой же объем раствора перманганата калия. Изменяется ли окраска?

б) бромирование алканов.

В сухую пробирку налейте 1 мл насыщенных углеводородов и добавьте несколько капель раствора Br₂ в CCl₄. Нагрейте смесь на водяной бане как меняется окраска раствора? К отверстию пробирки поднесите влажную индикаторную бумагу. Что происходит? Запишите уравнение реакции (на примере 2-метилпентана).

г) горение жидких алканов.

В фарфоровую чашку налейте 1 мл жидких алканов и с помощью лучинки подожгите их. Отметьте цвет и характер пламени.

Контрольные вопросы.

1. Какие вещества называют углеводородами?

2. Как можно получить различные производные углеводородов?

3. Какиеуглеводороды называют предельными?

4. Какова общая формула предельных углеводородов?

5. К каким реакциям способны, и к каким не способны предельные углеводороды?

6. Дайте определение понятиям: гомологический ряд, изомерия, σ -связь, неполярная молекула, гомолитический разрыв связи, реакция замещения.

7. Объясните, почему наблюдается постепенное увеличение температуры плавления t_пл и температуры кипения t_кип в гомологическом ряду алканов (см. табл.1).

8. Объясните, почему различаются температура плавления t_пл и температура кипения t_кип пентана и изопентана (см. табл.1).

9. Какой из углеводородов в приведенных ниже парах имеет более высокую температуру кипения:

а. 2-метилбутан и пентан;

б. гексан и 2,2-диметилбутан;

в. гексан и циклогексан?

10. Назовите соединения:

а. СН₃СН₂СН₂СН₂СН₂CH₃;

б. CH₃ СН₂СН(CH₃ ) CH₃;

в. CH₃С(CH₃ ) ₂СН₂CH₃;

г. CH₃СН(CH₃)СН₂Сl.

Укажите в них первичные, вторичные и третичные атомы углерода.

11. Составьте уравнения получения бутана по реакции Вюрца и из соли карбоновой кислоты.

12. Осуществите превращения этан →? → бутан → 2-метилпропан.

13. Почему реакция хлорирования метана начинается с разрыва связи в молекуле хлора, а не связи С–Н?

14. Образец технического карбида алюминия массой 16 г обработали избытком воды: Al₄C₃ + 12H₂O = 3CH₄ + 4Al(OH)₃. Определите объем газа (н.у.), который получили при этом, если карбид алюминия содержал 10% примесей, а выход продукта составил 75%.

15. Какой объем займут при н.у. продукты реакции Вюрца, если с избытком металлического натрия взаимодействует смесь 31,2г иодистого этила и 28,4г иодистого метила?

Дата добавления: 2015-07-20