Контрольні запитання і вправи

1 Як класифікують вуглеводні?

2 Які вуглеводні називають: а) алканами; б) алкенами; в) алкінами?

3 Поясніть, чому для алкенів і алкінів типовими є реакції приєднання, а для алканів – заміщення.

4 Які загальні фізичні властивості характерні для вуглеводнів?

5 Складіть рівняння реакцій: а)горіння; б) хлорування; в) нітрування; г) крекінгу; д) ізомеризації для н-гексану. Назвіть продукти реакцій.

6 Складіть рівняння реакцій: а) горіння; б) хлорування; в) гідратації; г) гідробромування; д) окиснення водним розчином калій перманганату для пропену і пропіну. Назвіть продукти реакцій.

7 Які реакції можна застосувати для визначення: а) алканів, б) алкенів, в) алкінів?

8 У трьох пробірках, закритих пробками, містяться метан, етилен, ацетилен. Як визначити, в якій пробірці міститься кожен з газів? Складіть план розпізнавання і відповідні рівняння хімічних реакцій.

Практична частина

Мета роботи – дослідити хімічні властивості аліфатичних вуглеводнів і ознайомитися з лабораторними способами добування етилену та ацетилену.

Обладнання і реактиви: лабораторний штатив, штатив для пробірок, пробірки, гумові пробки, пробки з газовідвідними трубками, нагрівний прилад, сірники, конічна колба (100 мл), хімічний стакан (50 мл), градуйована конічна пробірка, звичайний циліндр, кристалізатор, скляна пластинка, порцелянова пластинка, кип’ятильні камінці, ложечка для спалювання речовин, довга тонка скіпка, товстостінна банка, калій перманганат (крист.), етиловий спирт, гексан, розчини: бромної води, калій перманганату (0,5 Н), хлоридної кислоти (ρ=1,19 г/см³), сульфатної кислоти (ρ=1,84 г/см³).

Увага! Всі досліди необхідно виконувати у витяжній шафі!

ДОСЛІД 3.17.1 Властивості гексану

Налити у дві пробірки по 0,5 мл гексану. У першу пробірку до гексану додати 0,5 мл бромної води, закрити її пробкою і збовтати. Що спостерігається?

У другу пробірку до гексану додати 0,5 мл розчину калій перманганату, закрити її пробкою і збовтати. Що спостерігається?

У ложечку для спалювання речовин налити декілька крапель гексану, підпалити його. Яким полум’ям горить гексан?

Зробити висновки про фізичні та хімічні властивості гексану. Скласти рівняння реакції горіння гексану.

ДОСЛІД 3.17.2 Добування і властивості етилену

Зібрати прилад для добування газів, перевірити його на герметичність (Для цього опустіть кінець газовідвідної трубки у воду, пробірку затисніть у долоні, якщо прилад герметичний, то повітря, яке розширилося від нагрівання, виходитиме через воду, а при охолодженні приладу вода буде втягуватися в трубку).

В одну пробірку налити 2 мл бромної води, а в іншу – 2 мл розчину калій перманганату.

Приготувати суміш етилового спирту (1 мл) та концентрованої сульфатної кислоти (3 мл), охолодити її, перелити у пробірку. Помістити у реакційну суміш кип’ятильні камінці, закрити пробірку пробкою з газовідвідною трубкою. Закріпити пробірку у лапці штатива похило під кутом 45-60⁰. Почати обережно нагрівати пробірку з реакційною сумішшю. Коли розпочнеться реакція, газ, що виділяється, пропустити у пробірку з бромною водою, зануривши газовідвідну трубку до дна пробірки (рис. 3.1) (для зручності пробірку з бромною водою можна поставити у стакан).

Потім пропустити етилен у пробірку з розчином калій перманганату.

Звичайний циліндр наповнити водою і накрити його отвір скляною пластинкою Перевернути циліндр догори дном, підтримуючи скляну пластинку, і внести його у кристалізатор з водою. Під водою зняти скляну пластинку.

Зібрати етилен у циліндр методом витіснення води (спрямувати газовідвідну трубку в циліндр). Чому етилен можна збирати методом витіснення води? Після повного заповнення циліндра етиленом закрити його отвір скляною пластинкою і вийняти з кристалізатора. Зняти скляну

	пластинку з отвору циліндра і підпалити етилен. Повільно наливати в циліндр воду до припинення горіння етилену. Яким полум’ям горить етилен? Вийняти газовідвідну трубку з води і, повернувши її отвором угору, підпалити етилен. Внести у полум’я
Рисунок 3.1 - Добування етилену: 1 - спиртівка; 2 - реакційна суміш; 3 - лапка лабораторного штатива; 4 - пробка з газовідвідною трубкою; 5 - пробірка з бромною водою

порцелянову пластинку. Зробити висновки про хімічні властивості етилену та лабораторні способи його добування. Скласти рівняння реакцій дегідратації етанолу, горіння етилену, взаємодії етилену з бромною водою та окиснення етилену калій перманганатом.

ДОСЛІД 3.17.3 Добування і властивості ацетилену

А Зібрати прилад для добування газів і перевірити його на герметичність. В одну пробірку налити 2 мл бромної води, а в іншу – 2 мл розчину калій перманганату. У пробірку приладу для добування газів налити 4 мл води і помістити 2-3 кусочки кальцій карбіду розміром з невеличку горошину, закрити пробірку пробкою з газовідвідною трубкою і закріпити пробірку у лапці штатива. Коли розпочнеться реакція, газ, що виділяється, пропускати протягом 2 хвилин у пробірку з бромною водою, зануривши газовідвідну трубку до дна пробірки. Що спостерігається? Пояснити, чому ацетилен взаємодіє з бромною водою повільніше, ніж етилен.

Потім пропускати ацетилен у пробірку з розчином калій перманганату. Що спостерігається?

Б У конічну колбу помістити 2-3 мікрошпателі кристалічного калій перманганату, додати декілька крапель концентрованої хлоридної кислоти. Закрити колбу пробкою. Що спостерігається? Через 1,5-2 хвилини відкрити конічну колбу і спрямувати у неї отвір газовідвідної трубки, через яку виділяється ацетилен. Що спостерігається?

В Вийняти газовідвідну трубку з конічної колби і, повернувши її отвором вгору, підпалити ацетилен. Яким полум’ям горить ацетилен?

Зробити висновки про хімічні властивості ацетилену та лабораторні способи його добування. Скласти рівняння хімічних реакцій добування ацетилену, горіння ацетилену, взаємодії ацетилену з бромною водою, взаємодії ацетилену з хлором, окиснення ацетилену калій перманганатом.