Вопросы и задачи
1. Перечислите меры техники безопасности, соблюдение которых обязательно при выполнении данной работы.
2. Какие вещества называются органическими?
3. Какими методами проводят качественный элементный анализ органических веществ?
4. При сжигании 4,6 г органического соединения образовалось 8,8 г оксида углерода (IV) и 5,4 г воды. Плотность вещества по воздуху равна 1,59. Найдите молекулярную формулу этого вещества.
5. При сжигании органического соединения, в состав которого входит углерод, водород и хлор, было получено 0,44 г оксида углерода (IV) и 0,18 г воды. Из хлора, содержащегося в пробе равной массы, после превращений его в ряде реакций в хлорид-анион было получено 2,86 г хлорида серебра. Определите формулу исходного вещества.
6. Вычислите массовые доли элементов в этаноле.
7. Установите молекулярную формулу вещества, если известно, что оно содержит 30,70 % С; 3,82 % Н и 45,23 % Сl. Плотность его по водороду равна 31,25.
Лабораторная работа № 2 получение и основные свойства алканов Теоретическая часть
Алканы (предельные углеводороды) – алифатические (ациклические) углеводороды с полным насыщением углеродной цепи атомами водорода (атомы углерода связаны между собой простыми (одинарными) связями в неразветвленные или разветвленные цепи).
Алканы, имея общую формулу СnH2n+2, представляют собой ряд родственных соединений с однотипной структурой, в котором каждый последующий член отличается от предыдущего на постоянную группу атомов (–CH2–) – гомологическую разность. Такая последовательность соединений называется гомологическим рядом (от греч. homolog – сходный), отдельные члены этого ряда – гомологами.
Насыщенный атом углерода в алканах, связанный с четырьмя другими атомами, находится в sp3-гибридизации (рис. 1). В этом случае каждая из четырех sp3-гибридных АО углерода участвует в осевом (σ-) перекрывании с s-АО водорода или с sp3-АО другого атома углерода, образуя σ-связи С–Н или С–С. Четыре σ-связи углерода направлены в пространстве под углом 109о28', что соответствует наименьшему отталкиванию электронов. Поэтому молекула простейшего представителя алканов – метана СН4 – имеет форму тетраэдра, в центре которого находится атом углерода, а в вершинах – атомы водорода.
Рис. 1. Схема sp3-гибридизации атома углерода в молекуле метана
Номенклатура. Для простейших алканов (С1–С4) приняты тpивиальные названия: метан СН4, этан С2Н6, пpопан С3Н8, бутан С4Н10. Начиная с пятого гомолога, название неpазветвленных алканов образуется из греческого числительного, указывающего число атомов углерода в молекуле, и суффикса -ан: пентан С5Н12, гексан С6Н14, гептан С7Н16, октан С8Н18, нонан С9Н20, декан С10Н22 и т. д. Название pазветвленных алканов строится следующим образом: в молекуле выбирают наиболее длинную и разветвленную углеродную цепь, нумерацию атомов углерода в главной цепи начинают так, чтобы атомы С, связанные с заместителями, получили возможно меньшие номера; называют все радикалы (заместители), указав впереди цифры, обозначающие их местоположение в главной цепи, если есть несколько одинаковых заместителей, то для каждого из них через запятую записывают цифру (местоположение), а их количество указывают приставками ди-, три-, тетра-, пента- и т. д., названия всех заместителей располагают в алфавитном порядке; называют главную цепь углеродных атомов. Например:
