Дослід 4.1. Синтез метану та вивчення його властивостей

Реактиви та матеріали:	оцтовокислий натрій, натронне вапно, бромна вода, перман-ганат калію (ІН розчин)
Обладнання:	пробірки, газовідвідна трубка, пальник

В суху пробірку 1, обладнану пробкою з газовідвідною трубкою (рис. 4.1), кладуть суміш зневодненого оцтовокислого натрію і натрон­ного вапна (приблизно 1:2, висота шару 6-10 мм). Натронне вапно (суміш їдкого натру і оксиду кальцію) беруть тому, що чистий їд­­кий натр роз’їдає скло при нагріванні. Крім того, натронне вапно не плавиться при нагріванні і завдяки його пористості полегшується ви­ділення метану.

Хімізм процесу:

СН₃СООNa + NaOH  CH₄ + Nа₂CO₃

Підпалюють метан, який виходить з кінця газовідвідної трубки, він горить голубуватим несвітним полум’ям.

Рис. 4.1. Синтез метану з оцтовокислого натрію

Хімізм процесу:

СН₄ + 2О₂  СО₂ + 2Н₂О

Таким чином, при нагріванні натрієвої солі оцтової кислоти з натронним ва­пном сіль розщеплюється з утворенням метану. Нагрівання на­трієвих солей карбонових кислот з натронним вапном є загальним ла­бораторним способом отримання на-сичених вуглеводнів.

Реакція метану на бромну воду і перманганат калію

В суху пробірку вміщують 5 кра­пель розчину перманганату калію (або бромної води). Не припиняючи нагрівання суміші в пробірці 1, вво­дять кінець газовідводної трубки в про­бірку 2 з перманганатом (або бромною водою). Знебарвлювання роз­чинів перманганату калію й бромної води не відбувається. В звичайних умо­­вах алкани стійкі до дії окислю­вачів. Реакції заміщення у них відбуваються в жор­стких умовах, а до реакції при­єд­нання алкани не здатні.

Дослід 4.2. Бромування насичених вуглеводнів

Реактиви та матеріали:	рідкі алкани, розчин брому в органічному розчинни-ку, аміак (25%-ний розчин), синій лакмусовий папі-рець
Обладнання:	пінцет, скляна паличка, пробірки, пальник

Увага! Дослід проводити у витяжній шафі.

У суху пробірку вміщують 4 краплі суміші рідких алканів і додають 1-2 краплі розчину брому. Суміш перемішують на холоді. Забарвлення брому при цьому не зникає. Потім пробірку нагрівають до зникнення забарвлення. В отвір пробірки вносять скляну паличку, змочену розчином аміаку, - з’являється білий димок NH₄Br. Пінцетом вно­сять у пробірку змочений водою лакмусовий папірець - він червоніє.

Хімізм процесу:

2-бром-2-метилбутан

Бромування рідких алканів супроводжувається виділенням бромистого водню і відбувається значно повільніше, ніж га­зоподібних алканів. Реакція прискорюється при використанні ката­лізаторів: залізних ошурок, кристалічного йоду.

Найлегше галогенуються вуглеводні з третинним атомом вугле­цю в молекулі, найважче заміщуються атоми водню при первинному ато­мі вуглецю. Енергія -зв’язку водню з первинним атомом вуглецю до­рівнює 99 ккал/моль; вторинним - 94 ккал/моль (389 кДж/моль); третинним - 90 ккал/моль (376,8 кДж/моль). Різниця в швидкості реакції галогенування особливо виявляється при дії брому.