Контрольні питання, вправи і задачі

1. Які способи добування алканів вам відомі? Відповідь обґрунтуйте.

2. Які алкани можна добути з натрієвих солей таких кислот: а) 2-метилпропанової кислоти; б) 2,2-диметилбутанової кислоти? Відповідь підтвердіть рівняннями реакцій.

3. Як можна лабораторним шляхом довести насичений характер метану?

4. Скільки ізомерів має гексан? Складіть структурні формули можливих ізомерів та назвіть їх за номенклатурою IUPAC.

5. Скільки первинних, вторинних, третинних, четвертинних атомів Карбону міститься в таких сполуках:

СН₃

_

а) СН₃ – СН – СН₃ ; б) СН₃ – С Н₂– СН₂– СН₃ ;

в) СН₃ – С Н– СН – СН₃;

_{ }

СН₃ СН₃

г) СН₃ д) СН₃ – СН₃

_

СН₃ – С Н– С – СН_{3 ;}

_{ }

СН₃ СН₃

1. Як можна добути реакцією Вюрца такі алкани: бутан; 2,3-диметилбутан; 2-метилпропан? Відповідь підтвердити рівняннями реакцій.

2. Чи реагує бутан з такими речовинами: а) Br₂; б) HCl ; в)KMnO₄; г) HNO₃? Скласти рівняння можливих реакцій, зазначити умови їх проведення , назвати всі речовини.

Лабораторна робота № 3 Добування етилену та вивчення його властивостей

Мета : навчитися одержувати етилен в лабораторії дією концентрованої сульфатної кислоти на етиловий спирт й доводити експериментальним шляхом ненасичений характер етилену.

Обладнання та реактиви: штатив з пробірками, нагрівальний пристрій, корок з газовідвідною трубкою, пробіркотримач, лабораторний штатив з лапкою, етиловий спирт, сульфатна кислота: концентрована та 2 н розчин; йодна вода; 0,01 % - ний розчин KMnO₄, пісок ( або пемза).

Правила охорони праці:

1) готуючи суміш спирту та кислоти, потрібно пам`ятати, що концентровану сульфатну кислоту додають до спирту, а не навпаки, бо вона (кислота) - більш важка, ніж етиловий спирт, й інакше поверхневий розігрітий шар суміші буде розбризкуватися й може викликати хімічні опіки;

2) кислоту приливають невеликими порціями по стінці пробірки або краплями, постійно помішуючи суміш ;

3) нагрівання суміші етилового спирту з концентрованою сульфатною кислотою проводити дуже обережно, бо ця реакція - є екзотермічною, тому для більш рівномірного прогрівання до суміші додають декілька крупинок піску або пемзи;

4) під час виконання дослідів, не можна припиняти нагрівання суміші на полум`ї до закінчення реакції, бо інакше відбудеться всмоктування холодної рідини ( йодної води чи розчину калій перманганату) в пробірку з сумішшю. Внаслідок різниці температур, пробірка з сумішшю може розірватися .

Теоретичні відомості

Етиленові вуглеводні (олефіни, алкени) характеризуються наявністю подвійного зв’язку між атомами Карбону, що являє собою сполучення - та - зв’язків і утворюють гомологічний ряд за загальною формулою С_nH_2n

У природі етиленові вуглеводні зустрічаються рідко. Їх добувають під час крекінгу та піролізу вуглеводнів нафти, із галогенозаміщених, одноатомних спиртів і у результаті неповного гідрування ацетиленових вуглеводнів.

Алкени відзначаються високою реакційною здатністю через наявність у молекулі подвійного зв’язку. Для них характерні реакції приєднання, окиснення і полімеризації.

Велика реакційна здатність алкенів визначає їх широке використання для різних промислових синтезів.

Етилен – перший представник алкенів. Основний лабораторний спосіб одержання етилену - дегідратація етилового спирту концентрованою сульфатною кислотою при нагріванні.

Етилен (етен) - безбарвний газ, без запаху, нерозчинний у воді, горючий. Реакція приєднання етиленом йоду супроводжується знебарвленням йодної води. Етилен також легко окиснюється розчином калій перманганату, якщо процес відбувається в кислому середовищі, то відбувається знебарвлення розчину. Продуктом цієї реакції є відповідний двохатомний спирт - етандіол - 1,2 (етиленгліколь). За допомогою даних реакцій можна довести ненасичений характер речовини.

Етилен горить яскравим світлим полум`ям тому, що масова частка Карбону в його молекулі досить мала, і він повністю згоряє. Етилен - є сировиною для одержання пластмас. Останні широко застосовуються при виробництві електроізоляційних , пакувальних матеріалів.

Хід роботи

Дослід 1. Добування етилену з етилового спирту

В пробірку помістіть 5-6 мл суміші, що складається з 1 частини етилового спирту та 3 частин концентрованої сульфатної кислоти, додайте до суміші декілька крупинок піску або маленький шматочок пемзи для рівномірного кипіння суміші. Закоркуйте пробірку корком з газовідвідною трубкою, закріпіть на штативі з невеликим нахилом у бік корка і обережно нагрівайте в полум`ї пальника. Складіть рівняння відповідної реакції та зробіть висновок.

Дослід 2. Взаємодія етилену з йодною водою

Не припиняючи нагрівання суміші, занурте кінець газовідвідної трубки в пробірку з 1 - 2 мл йодної води. Що спостерігається? Складіть рівняння відповідної реакції та зробіть висновок

Дослід 3. Часткове окиснення етилену калій перманганатом

Продовжуючи нагрівати суміш, етилен пропустіть через 0,01 % -ний розчин калій перманганату, підкислений розчином сульфатної кислоти. Що спостерігається? Складіть рівняння відповідних реакцій та зробіть висновок.

Дослід 4. Горіння етилену

Продовжуючи нагрівання суміші, до кінця газовідвідної трубки піднесіть запалений сірник. Що спостерігається? Складіть рівняння відповідної реакції та зробіть висновок.