Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

720

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
654.68 Кб
Скачать

Опыт 2. Растворимость спиртов в воде

В две пробирки налейте по несколько капель: в одну этилового, во вторую изоамилового спирта. В каждую пробирку добавьте по 2 - 3 мл воды. одержимое пробирок взболтать. Водный раствор спиртов испытайте раствором лакмуса. Какую реакцию имеют водные растворы спиртов? Какой из спиртов не полностью растворяется в воде? Объясните, почему?

Опыт 3. Окисление этилового спирта нагретой медной спиралью (окисью меди)

Помест те в проб рку 1 мл этилового спирта. Возьмите небольшую спираль з медной проволоки и нагрейте в пламени горелки докрасна.

Удалив

раль

з огня, убедитесь, что спираль покрылась слоем окиси

меди черного цвета. Еще горячую спираль сейчас же опустите в пробирку

С

 

 

со

. Черная поверхность спирали мгновенно превратится в золоти-

стую за счет восстановления окиси меди. Одновременно можно опреде-

лить образован

ацетальдегида по характерному резкому запаху.

 

Более

тельным доказательством образования альдегида служит

цветная реакц я с фукс носернистой кислотой (раствор фуксина, красите-

спиртом

 

 

ля трифен лметанового ряда, о есцвеченный сернистым газом).

 

 

убед

 

 

Опыт 4. Окисление этилового спирта перманганатом калия

Поместите в про ирку 1 мл этилового спирта, 1 мл раствора перман-

ганата калия и 10 капель 2 н. раствора серной кислоты. Подумайте, можно

ли в данном случае заменить серную кислоту соляной?

Слегка

нагрейте пробирку над пламенем горелки.

Сейчас же начнется обес-

цвечивание розового раствора. Выпадут бурные хлопья оксида марганца.

При некотором избыткеАсерной кислоты они растворяются, давая бесцвет-

ный раствор сернокислого марганца. Ощущается характерный запах ук-

сусного альдегида.

 

 

Добавление

обесцвеченного Драствора фуксиносернистой кислоты,

1.Какие органические соединения называютсяИспиртами?

2.По названию спиртов составьте их структурные формулы: а) 2,3-диметил-1-бутанол; б) трет-бутилкарбинол; в) 2-метил-1,3-пропандиол;

г) 2,2-диметил-3-этил-3-гексанол.

3.Напишите структурные формулы двух изомеров и двух гомологов 2,3- диметилбутанола-1. Назовите их.

11

4. Почему среди предельных одноатомных спиртов нет газов?

5. Почему растворимость предельных одноатомных спиртов с увеличением молекулярной массы уменьшается?

6. Как можно превратить углеводород в метанол и метанол в этанол? Напишите уравнения реакций.

7. Как из оксида кальция и других неорганических реагентов синтезировать этанол?

8. Из метана, используя реакции Кучерова и Вюрца, получите 2- пентанол.

9. оставьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить цепочку превращен й. При необходимости укажите условия протека-

ния реакц й.

 

С

Пропанол-1

пропен пропанол-2 пропанон-2.

10. Нап ш те

реакции образования простого эфира из эти-

лового сп рта.

 

 

 

Ла ораторная работа № 6

уравнение

 

 

АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ

Цель

 

: изучение химических свойств альдегидов и кетонов.

 

работы

 

 

А

Требования техники езопасности.

При работе с альдегидами и кетонами необходимо помнить, что это

токсичные вещества. При вдыхании паров этих веществ происходит раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей. При сильном отравлении наблюдается резкий кашель, удушье, потеря сознания. Работу проводить при включенной вентиляции, соблюдая осторожность.

Реактивы и оборудование.ДРаствор едкого натра, 0,2Н раствор сульфата меди, 40%-ный раствор формалина, 2 нИ. раствор нитрата серебра, 2 н. раствор гидроксида аммония, 1%-ный раствор формалина, раствор фуксинсернистой кислоты, обезвоженный уксуснокислый натрий, пробирки, пробирка с пробкой и газоотводной трубкой, спиртовка.

Опыт 1. Окисление формальдегида гидратом оксида меди в щелочном растворе

В пробирку налейте 2 мл 2 н. раствора едкого натра, разбавьте 2 мл воды и добавьте 1 мл 0,2 н. сульфата меди. К выпавшему осадку гидроксида меди прибавьте 0,5 мл 40%-ного формалина и взболтайте раствор. Нагрейте верхнюю часть пробирки только до кипения. Если пробирка была совершенно чиста, то в верхней части выделится красный осадок металлической меди и формальдегид окислится в муравьиную кислоту.

12

Опыт 2. Окисление формальдегида аммиачным раствором оксида серебра

Аммиачный раствор оксида серебра готовят непосредственно перед употреблением, добавляя к азотнокислому серебру щелочь. К полученному осадку гидроксида серебра постепенно добавляют столько аммиака, чтобы получился бесцветный раствор.

Опыт проводите следующим образом. В чистую сухую пробирку поместите 1 мл 2 н. раствора нитрата серебра, затем сразу прибавьте 1 мл 2 н. раствора г дрокс да аммония. Образующийся бурый осадок гидроксида серебра раствор тся в избытке раствора аммиака.

К

прозрачному раствору в пробирке добавьте 1 мл 1%-ного раствора

формал

на. Если проб рку слегка подогреть над пламенем горелки, сереб-

С

ро может выдел ться в виде зеркального блестящего налета. Вот почему

реакцию восстановлен я аммиачного раствора оксида серебра называют часто реакц ей «сере ряного зеркала», хотя никакого зеркала при этой реакции не получается. Положительной реакцией считается просто почерне-

или даже

есцветного раствора за счет выделения металли-

ние

 

 

ческого серебра.

 

 

 

Опыт 3. Реакц я альдегидов с фуксиносернистой кислотой

Реакция альдегидов с фуксиносернистой кислотой является

ка-

чественной реакцией на альдегиды.

Если к бесцветному раствору фук-

побурен

 

синосернистой кислоты при авить

альдегид, жидкость начинает посте-

пенно розоветь и становится синевато-красной. Этот реактив применяется

для обнаружения незначительных количеств альдегидов.

 

Опыт 4. ПолучениеАацетона из уксуснокислого натрия

 

В сухую пробирку, снабженную пробкой с газоотводной трубкой,

поместите обезвоженный

уксуснокислый натрий. Высота слоя

должна

При нагревании пробирки в пламениДгорелки уксуснокислый натрий сначала плавится, потом начинает вспучиваться от паров ацетона, которые концентрируются в воде. В пробирке с водой ощущается характерный запах ацетона.

быть около 2 см. Нижний конец трубки опустите в пробирку с 2 мл воды. И

Контрольные вопросы

1. Какие органические соединения называются альдегидами и кетонами?

2. Составьте формулу метилизопропилуксусного альдегида.

3. Выведите формулы всех изомерных альдегидов и кетонов состава С4Н8О. Назовите их.

13

4. Составьте структурные формулы альдегидов и кетонов по их названиям: а) диэтилкетон; б) 3,3-диметил-5-гексаналь;

в) 2-метил-2-бутаналь; г) 2,2,6-триметил-4-гептанон.

5. Основываясь на строении функциональной группы, поясните, почему Сдля альдегидов и кетонов характерны реакции присоединения?

6. Как определить, в какой из пробирок находится этилбутилкетон и метаналь. Нап ш те уравнения реакций.

7. Нап ш те уравнен я реакций гидратации следующих соединений: акцийа) д мет лацет лена;

б) мет лацет лена; в) 1-бут на.

Назов те полученные соединения.

8. Нап ш те уравнен е реакции гидрирования 2,2-диметилбутанола.

9. С нтезбруйте 3-гексанон, исходя из этена. Напишите уравнения ре-

.

10. При альдольной конденсации двух молекул диметилкетона образуется «ацетоновый сп рт», а при кротоновой конденсации – окись мезитила ( 4-метил-3-пентен-2-онА). Составьте уравнения этих реакций.

Ла ораторная работа № 7 КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Цель работы: изучение химическихДсвойств карбоновых кислот.

Требования техники безопасности.

Кислоты (в том числе органические) относятся к веществам повышенного класса опасности и способны вызвать химические ожоги и отравления. Поэтому работа с ними требует осторожностиИ. Отработанные кислоты следует собирать в склянки с надписью «слив». Разлитые кислоты необходимо нейтрализовать и лишь после этого производить уборку.

Реактивы и посуда. Штатив с пробирками, стаканы, спиртовка, уксусная, щавелевая, бензойная кислоты (можно кристаллы), перманганат калия, 2 н. раствор серной кислоты, хлороформ, 2 н. раствор гидроксида натрия, аммиачный раствор серебра, этанол, концентрированная серная кислота.

Опыт 1. Получение карбоновых кислот

В пробирку налейте 5 - 6 капель хлороформа и 2-3 мл 2 н. раствора гидроксида натрия. Смесь нагревайте 3 - 4 минуты, перемешивая ее встряхиванием, не давая ей вскипеть. В результате гидролиза хлороформ превращается в муравьиную кислоту. Проверьте наличие муравьиной кислоты реакцией «серебряного зеркала».

14

Опыт 2. Окисление карбоновых кислот

Несколько капель или кристаллов по 0,05 - 0,1 г щавелевой, уксусной или бензойной кислот взболтайте с 1 - 2 мл воды. В каждую пробирку добавьте по 1 мл 2 н. серной кислоты и 1 мл раствора перманганата калия. Наблюдая через несколько минут изменение окраски раствора, сделайте вывод об окисляемости кислот.

Опыт 3. Получение сложного эфира

Налейте в пробирку 3 - 4 мл этанола и растворите в нем 1 г бензойной кислоты, после чего прилейте 7 - 8 капель концентрированной серной кислоты. Проб рку поставьте в горячую водяную баню на 5 - 7 мин. Отметьте появлен е запаха образующегося бензойноэтилового эфира. Объяс-

ните роль серной к слоты в этой реакции.

 

С

 

Контрольные вопросы

 

 

 

 

1.

Какие орган ческ е вещества называются карбоновыми кислотами?

2.

По назван ям к слот приведите их структурные формулы:

диметлэта)

луксусная кислота;

 

 

б) 3-мет л-4-эт л- утановая кислота;

 

 

в) этанкарбоновая к слота;

 

 

 

г) винилпропилуксусная

кислота.

 

3.

Почему средибкар оновых кислот нет газообразных веществ? Ответ

обоснуйте.

 

 

 

 

 

4.

Напишите реакции, отличающие щавелевую кислоту от других

органических кислот.

 

 

 

 

5.

Из метана получите пропановую кислоту. При этом используйте реак-

 

 

 

А

ции Вюрца, Кучерова, металлирования.

 

6.

Из алкена получите диметилуксусную кислоту одной реакцией.

7.

Получите пропановую кислоту, используя ацетилен, проведя только две

реакции.

 

 

 

 

 

8.

Почему из всех карбоновых кислот только муравьиную можно приме-

нять в качестве восстановителя?

Д

 

И

9.

Сравните силу кислот:

 

 

 

а) этановая, пропановая, бутановая кислота;

 

б) масляная, изомасляная кислота.

10. Осуществите цепочку превращений: простой эфир



углеводород спирт альдегид кислота



 сложный эфир

15

Лабораторная работа № 8 ФЕНОЛЫ

Цель работы: изучение химических свойств фенолов.

Требования техники безопасности.

Фенол (карболовая кислота) – токсичное вещество. При попадании через рот или кожу происходит быстрое всасывание. Смертельная доза при приеме внутрь – 2 г. При попадании на кожу вызывает жжение и ожоги. Выполнен е данной лабораторной работы требует особой осторожности.

Работа провод тся в вытяжном шкафу. Категорически запрещается брать

вещества

, нюхать склянки с реактивами.

С

Реакт вы

 

посуда. Водный раствор фенола, раствор серной кисло-

ты, раствор хлор

да железа (III), раствор карбоната натрия, раствор пер-

манганата кал я,

 

ромная вода, штатив с пробирками.

руками

Опыт 1. Раствор мость фенола в воде

Помест те в

про ирку 1 мл жидкого фенола, добавьте 1 мл

воды

 

.

Получится

мутная жидкость – эмульсия

фенола, которая трудно растворяется в

воде. При стоянии такая

эмульсия постепенно расслаивается, причем

внизу будет

раствор

воды в

взболтайте

 

 

 

феноле или жидкий

фенол, а вверху – раствор фенола в воде.

Прибавляя по каплям воду, каждый

раз

встряхивайте

пробирку,

пока не получится прозрачный раствор фенола в воде. Помните о

токсичности фенола.

А

 

 

 

 

Опыт 2. Образование трибромфенола

 

 

Поместите в пробирку 1 мл бромнойДводы и добавьте 0,5 мл прозрачного раствора фенола в воде. Немедленно произойдет обесцвечивание

Впробирку поместите 1 мл прозрачной фенольнойИводы, полученной

впредыдущем опыте, и добавьте 0,5 мл 0,1 н. раствор хлорида железа(III), появится фиолетовое окрашивание. Это характерная реакция на фенолы, так как все фенолы дают с хлоридом железа(III) различно окрашенные комплексы. Еще более чувствительной реакцией на фенол является цветная индофеноловая проба.

Впробирку поместите 1 мл прозрачной фенольной воды, добавьте к ней 1,5 мл 2 н. гидроксида аммония и затем 1,5 мл насыщенного раствора бромной воды. Через несколько секунд появится постепенно усиливаю-

щееся синее окрашивание. Это окрашивание обусловлено образованием красящего вещества – индофенола.бромной воды и выделение белого осадка трибромфенола.

16

 

 

Контрольные вопросы

1.

По названиям веществ составьте их структурные формулы:

 

а) 4-метил-2-фенилфенол;

 

б) 3-винил-5-этилфенол;

 

в) 2-изобутил-5-нитрофенол.

С

2.

Почему одноатомный спирт – этанол – летучая жидкость, а одноатом-

ный фенол – твердое вещество?

3.

Из углерода через бензол, используя реакцию Вюрца – Фиттига, получи-

те гомолог

бензола далее гомолог фенола.

при

4. Из метана, через ацет лен, получите бензол, а далее фенол, с которым

привед те реакц , протекающие по типу присоединения.

5.

Нап ш те схемы с нтеза из ензола соединений:

 

а) м-бромфенола;

 

б) 2,4,6-тр н трофенола.

6.

 

бензола

Привед те уравнен я двух качественных реакций на фенол.

7.

Почему

галоген ровании фенола сразу легко получается трибром-

фенол, а з

– только монопроизводное?

8.

Почему мутнеет водный раствор фенолята натрия: а) если к нему добав-

 

 

А

ляют соляную кислоту; ) через него пропускают оксид углерода (IV)?

Приведите уравнения соответствующих реакций.

9. Расположите в ряд по усилению кислотных свойств следующие вещества: n-нитрофенол, пикриновую кислоту, о-крезол, фенол. Напишите их струк-

турные формулы. Ответ обоснуйте.

Д

10. Приведите уравнение реакции получения фенола кумольным способом.

Лабораторная работа № 9

РЕНЫ

 

И

Цель работы: изучение химических свойств ароматических углеводородов (аренов).

Требования техники безопасности.

Все опыты проводить в вытяжном шкафу, избегать попадания веществ на кожу. Пары бензола и его гомологов вызывают возбуждение центральной нервной системы, раздражение слизистых оболочек, нарушение ритма дыхания, возможна интоксикация.

17

Реактивы и посуда. Бензол, толуол, хлорбензол, хлористый бензил, фенол, бромная вода, раствор брома в четыреххлористом углероде, дистиллированная вода, концентрированная азотная и серная кислоты; растворы: 0,1 н. перманганата калия, 2 н. гидроксида аммония, 0,1 н. хлорида железа (III); пробирки, спиртовка, стеклянная, запаянная с одного конца трубка (длина 20 см и диаметр 0,5 см), резиновая трубка, пробка с отводной трубкой.

Опыт 1. Бром рование бензола и его гомологов

В две проб рки по отдельности поместите приблизительно по 1 мл

бензола

толуола. В каждую пробирку добавьте по 0,3 - 0,5 мл раствора

брома в четыреххлор стом углероде. Содержимое пробирок встряхните и

С

раздел

те смесь на две части. Одну часть каждой смеси оставьте стоять в

штативе, другую часть нагрейте до кипения. Отметьте наблюдаемые изме-

нения

растворов.

Пр знаками дущей реакции ромирования являются исчезновение

 

брома выделен е ромистого водорода.

окраски

Опыт проводят в вытяжном шкафу. Содержимое пробирок после

опыта выл вают в стакан со щелочью.

 

б

Опыт 2. Устойчивость ензола к окислению

В пробирку с 1 мл воды до авьте 0,5 мл 0,1 н. раствора пермангана-

та калия и 0,5 мл 2 н. раствора серной кислоты. К полученному розовому

раствору добавьте 0,5 мл бензола и встряхните. Обесцвечивания не наблю-

дается. Это указывает на устойчивость бензольного кольца к действию

окислителей.

А

Опыт 3. Окисление гомологовДбензола

В пробирку поместите 10 капель воды, 5 капель 0,1 н. раствора марганцевокислого калия и 5 капель 2 н. раствора серной кислоты. Затем добавьте 5 капель толуола и энергично встряхивайтеИв течение 1 - 2 мин.

Розовая окраска постепенно исчезает и раствор обесцвечивается.

Опыт 4. Нитрование бензола

Приготовьте нитрующую смесь, смешивая в широкой пробирке 1,5 мл концентрированной азотной кислоты и 2 мл концентрированной серной кислоты. Охладив смесь в воде, добавьте в нее по каплям 1 мл бензола, сильно встряхните и охладите в воде. Через 3 - 5 минут смесь вылейте в пробирку с 10 мл воды, встряхните и дайте отстояться. Нитробензол выделяется в виде желтоватого масла, мутного от капелек воды.

18

 

Контрольные вопросы

1.

Какие реакции характерны для аренов?

2.

Напишите структурные формулы всех изомеров бутилбензола и на-

зовите

их.

 

3.

месь каких углеводородов получится при алкилировании толуола

С

 

пропиленом в присутствии AICI3?

 

4.

Получите с помощью реакции Вюрца - Фиттига n-этилтолуол.

5.

В каком валентном состоянии находится атом углерода в молекуле

бензола? Представьте схематически пространственную конфигурацию

ции

 

бензола.

 

6.

Как е углеводороды получатся, если подвергнуть дегидроциклиза-

2-мет лгексан, н-гептан, н-октан?

 

7.

Нап ш те структурные формулы углеводородов состава С7Н8 и

8Н10, которые при ок слении о разуют бензойную кислоту.

8.

бензола

из следующих исходных ве-

Нап ш те схемы получения

ществ:

а) ацет лена; )ц клогексана; в) бензойной кислоты.

9.

Предлож те схему получения полистирола из бензола.

 

А

10. Как получить пропил ензол из хлористого бензила через магнийорганическое соединение?

Ла ораторная работа № 10 АМИНЫ И МИНОКИСЛОТЫД

Цель работы: изучение химических свойств аминов и аминокислот.

Требования техники безопасности.

Все опыты с аминами проводить в вытяжном шкафу. Нельзя допускать попадания аминов на кожу. Амины раздражают кожуИ, слизистые оболочки,

действуют на кровь, ядовиты, токсичны. Следует осторожно работать с кислотами и щелочами.

Реактивы и посуда. Триэтиламин, метилиодид (или этилиодид), этанол, раствор анилина, бромная вода, хромовая смесь или раствор хлорноватистокислого кальция, аминоуксусная кислота, 3%-ный раствор хлорида железа (III), 1%-ный раствор аминоуксусной кислоты, медный купорос, ацетат натрия, пробирки, водяная баня, воронка Бюхнера, водоструйный насос, пипетка.

19

Опыт 1. Кватернизация третичных аминов

0,5 г триэтиламина (или какого-либо другого амина) и 1 г метилио-

дида растворите отдельно в двойных объемах этанола. Растворы объедините и оставьте на 1 ч, затем нагревайте 30 мин на водяной бане. Иногда соль четвертичного аммониевого основания выпадает в осадок сразу, а в других случаях упаривают раствор.

СОпыт 2. Бромирование анилина

К 1 мл раствора ан лина добавьте бромную воду по каплям. Наблю-

дается обесцвеч ван е бромной воды и выделение белого кристаллическо- илиго осадка тр броман л на.

Опыт 3. Ок слен е анилина

К 1 мл ан л новой воды до авьте несколько капель хромовой смеси

хлорноват сток слого кальция, наблюдается изменение окраски от зеленой до темноб-с ней.

Опыт 4. Реакц я аминокислоты с хлоридом железа (III)

К 0,05 г ам ноуксусной кислоты, растворенной в 1 мл воды, добавь-

те 1 - 2 капли раствора хлорида железа (III). Возникает окраска.

Опыт 5. Реакция аминокислот с солями меди

В 1 мл 1%-ного раствора аминокислоты внесите кристаллик медного

купороса и кристаллик ацетата натрия. Раствор становится густо-синим.

 

АКонтрольные вопросы

1.

Напишите структурные формулы и назовите все изомеры аминов

состава С4Н11N.

2.

Какие вещества получатся при восстановлении: а) нитрометана; б)

нитропропана; в) 2-нитробутана? НапишитеДуравнения реакций.

3.

Напишите уравнения реакций взаимодействия с соляной кислотой

следующих веществ: а) метиламина; б) диэтиламина; в) триметиламина. Назовите полученные соединения.

4. Напишите структурные формулы аминокислот состава С4Н9О2N и назо-

вите полученные соединения.

И

5.

Из

α-хлорвалериановой

кислоты

синтезируйте

α-

аминовалериановую кислоту. Напишите уравнения реакций.

 

6.

Напишите структурные формулы следующих соединений: а) изо-

пентиламина; б) бутилметиламина; в) изобутилдиметиламина; г) диметилпентиламина.

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]