Получение этена (этилена) и изучение его свойств

1. Цель: отработать методику получение этена (этилена) реакцией

дегидратации этанола и проведение качественных реакций. 2 Реактивы и материолы. этанол С₂Н:,0Н, 96% водный раствор; серная кислота H₂SO,,....; песок Si0₂, сухой; насыщенный раствор брома (бромная вода); водный раствор перманганата калия КМпО/., О, 1Н.

3. Оборудование: штатив с пробирками, вытяжной шкаф, фильтровальная бумага, пробки с газоотводными трубками, спиртовка или сухое горючее, пробиркодержатели.

4. Тб: опыты проводят в вытяжном шкафу!

5. Опыт №1 Получение этена и его горение

В сухую пробирку помещают несколько крупинок песка, 2 капли этанола и 4 капли серной кислоты. Закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой и осторожно нагревают смесь на пламени спиртовки. Выделяющийся газ поджигают у конца газоотводной трубки - он горит светящимся пламенем Химизм процесса:

СН₃- СН₂ОН + НО - SOjH СН₃- CH₂-0S0₃H + Н₂0

Этилсернэя числога

Этилсерная кислота - моноэфир неорганической двухосновной кислоты - при нагревании разлагаемся:

CH₃-CH₂-0S0₃H CH₂ = CH₂ + H₂SO* Таким образом, при взаимодействии этанола с серной кислотой происходит дегидратация этанола:

н н н н

i! ii

н-с-с-н->н-с = с- н + н₇о

н он

Выделяющийся этен горит светящимся пламенем:

СН₂= СН₂+ ЗО_г 2СО; + 2Н₂0 Концентрированная серная кислота является окислителем. При нагревании смеси этанола с концентрированной серной кислотой образуется, кроме этилена и следов диэтилового эфира (С_?Н₅)_;0, ряд продуктов окисления органических соединений, например, диоксид углерода С0_;, уголь С (обычно смесь в пробирке чернеет). Серная кислота при этом восстанавливается до диоксида серы (сернистого ангидрида):

H2S04+ С C02+ 2S02 + H20
Если реакцию вести в присутствии песка, сульфата алюминия
(катализаторы, ускоряющие дегидратацию этанола), почернения смеси не
происходит, следовательно, диоксида серы не образуется.
Дегидратация спиртов является общим способом получения
непредельных УВ.
Опыт №2 Отношение этилена к окислителям
Не прекращая нагревания пробирки со смесью этанола и серной
кислоты, опускают конец газоотводной трубки в пробирку с 1 каплей
раствора перманганата калия и 4 каплями воды. Раствор быстро
обесцвечивается. При этом этен окисляется в двухатомный спирт.
Химизм процесса:
СН2 = СН2 + 2Н- ОН СН2-СН2+Н2
ОН ОН
Этзндиол {эп»1?емглиио.и>|
Эта реакция является качественной на двойную связь.
Опыт № 3 Присоединение к этену брома
Не прекращая нагревания пробирки со смесью спирта и серной
кислоты, опускают конец газоотводной трубки в пробирку с 5 каплями
бромной воды. Бромная вода быстро обесцвечивается вследствие
присоединения атомов брома по месту разрыва двойной связи.
Химизм процесса:
СНг = СН2+ Вг2 -> СН2- СН2
Br Вг
1, 2 - дибромэтаи
Для алкенов характерны реакции присоединения по месту разрыва
двойной связи. Реакция обесцвечивания водного раствора брома служит
качественной реакцией на двойную связь.
	4

ц

Лабораторная работа №'4

Получение этина (ацителена) и изучение его свойств

1. Цель: отработлть методику получения этина (ацителена) и изучить его свойства.

2. Реактивы: карбид кальция Са₂С; этин С₂Н₂; насыщенный раствор Вг₂ (бромная вода); перманганат калия KMnO.j, 0,1Н; нитрат серебра, AgN0₃₎ 0,2Н; гидроксид аммония NH₄OH, концентрированный водный раствор; хлорид меди, СиСК.

3. Оборудование: газоотводная трубка, штатив с пробирками, вытяжной шкаф, фильтровальная бумага, пробиркодержатели.

4. Опыт№1 Получение этина (ацителена) и его горение

Работу с эти ном необходимо вести в вытяжном шкафу, т. к. неочищенный этин, полученный из карбида кальция, содержит вредные, неприятно пахнущие примеси. 3 пробирку помещают маленький кусочек карбида кальция, добавляют 2 капли воды и закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой. В пробирке бурно выделяется газообразный этин

Реакция экзотермична, этин содержит значительные количества аммиака, фосфинз и других примесей и поэтому имеет характерный запах. Примеси можно удалить промыванием ацителена водным раствором бихромзта калия, подкисленного серной кислотой. Химизм процесса:

Са₂С + 2Н₂0 Са(ОН)₂ + С₂Н₂

Подожгите этин у конца газоотводной трубки - реакция горения.

Опыт №2 Присоединение к этину брома

В пробирку с карбидом кальция добавляют ещё 2 капли воды и зарывают её пробкой с газос-водной трубкой , конец которой опускают в пробирку с бромной водой.

Химизм процесса: В г В г Вг Вг

СН=СН + Вг - Вг СН = СН + Вг - Вг СН - СН

Вг Вг

1,2 - дибромэтен 1.1.2,2 - трграбромэтан

Т

Опыт №3 Отношение этина к окислителям

В пробирку помещают 1 каплю перманганата калия и 5 - 7 капель воды. В пробирку с карбидом кальция добавляют еще 2 капли воды и закрывают пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опускают в приготовленный раствор перманганата калия. Розовый раствор обесцвечивается: происходит окисление ацителена по месту разрыва тройной связи с образованием промежуточного продукта окисления - щавелевой кислоты, которая окисляется дальше до оксида углерода:

СНЕЕСН + 4[0]-> НО -С - С - ОН [О] 2С0₂ + Н₂0

О О

Опыт № 4 Образование карбида (ацетилинида) серебра

В пробирку внося 2 капли раствора нитрата серебра и прибавляют 1 каплю раствора аммиака - образуется осадок гидроксида серебра. При добавлении ещё 1-3 капель раствора аммиака осадок AgOH легко растворяется с образованием аммиачного раствора оксида серебра.

Химизм процесса:

AgN0₃+ NH<OH AgOH + NH-N0₃ 2AgOH Ag₂0 + H₂0 Ag₂0 + 4NH-OH 2[Ag(NH₃)₂]OH + 3H₂0

Через аммиачный раствор оксида серебра пропускаем ацетилен. В пробирке образуется светло-жёлтый осадок ацетилинида серебра, который затем становится серым.

Химизм процесса:

СН= СН + 2[Ag(NH₃)₂]0H Ag4/ + 4NH₃+ 2Н₂0

Опыт №5 Образование карбида (ацетилинида) меди

В отверстие пробирки (опыт №1) вводя полоску фильтровальной бумаги, смоченной аммиачным раствором хлорида меди, содержащим комплексный аммиакат состава [Cu(IMH,)₂]CI. Появляется красно-бурое окрашивание вследствие образования ацетилинида меди.

В водных растворах ацетилиниды устойчивы. В сухом состоянии при нагревании или ударе они взрываются с большой силой.

•Ю

Лабораторная работа