орг. химия / Organika_ lab. praktkum

Реактиви: гідрохінон, 5%-й розчин сульфатної кислоти, KBrO3.

м

Обладнання: водяні бані, термометри, хімічні лійки, фільтри.

а

о

т

В пробірці змішують 5 мл води, 0,1 г бромату калію і 0,5 мл

-ної

5%

сульфатної кислоти. До суміші додають 0,2 г гідрохінону і нагрівають на

водяній бані до 50 С. Через деякий час утворюється проміжна сполука

е

чорного кольору – хінгідрон. Без додаткового нагрівання суміш самочинно

д

розігрівається до 75оС. Поступово реакційна маса стає яскраво-жовтоюн

. Її

охолоджують до 0оС і відфільтровують бензохінон, що випав в осад.

Температура плавлення бензохінону –

116оС, але він дуже леткий,

т

подразнює дихальні шляхи, тому його слід зберігати у витяжній шафі.

с

Напишіть формули повного і неповного окислення гідрохінонуу .

н

я

АРОМАТИЧНІ АЛЬДЕГІДИ І КЕТОНИ

Дослід 77. Окислення бензальдегіду.

т

а

н

Реактиви: бензальдегід, ацетофенон, реактив Толленса.

Обладнання: водяні бані,,.годинникові скельця, хімічні лійки, фільтри, піпетки.

и

а) На одне годинникове скло поміщаютьс

1-2 краплі бензальдегіду, а на

друге – 1-2 краплі ацетофенону і залишають стояти на повітрі. Через 1-2

о

години на одному з скелець з’являються кристали бензойної кислоти. Чи

к

змінюється речовина на другому скельцір

?

и

зміни, що відбуваються в кожній пробірці.

Чим пояснити відмінув

у поведінці

бензальдегіду

і ацетофенону в

л

проведених дослідах? Напишіть рівняння реакції окислення бензальдегіду

до бензойної кислотияпри дії реактиву Толленса.

Дослід 78.

л

Взаємодія

ароматичних

альдегідів з

лугами (реакція

д

Канніццаро).

концентрований розчин гідроксиду калію, етиловий спирт,

Реактиви:

бензальдегід,

і

діетиловий етер, хлоридна кислота.

Обладнання: водяні бані, лійки Шотта, пробірки з відводом для фільтрування в

вакуумі.

а

т

е

1 мл концентрованого розчину гідроксиду калію (0,8 г на 1

а) Змішуютьр

мл води) з 4 мл спир

ту

і при

струшуванні додають

1 мл свіжо-

а

Суміш

розігрівається, після

охолодження

перегнаного бензальдегіду.

71

м

виділяється осад бензоату калію. Осад відфільтровують на лійці Шотта,

переносять в пробірку і розчиняють в 2-3 мл води. При підкисленні

хлоридної кислотою випадає осад бензойної кислоти.

б)

Фільтрат, одержаний після

відфільтровування

бензоату калію,

н

переливають в пробірку і випаровують спирт при нагріванні на киплячійа

водяній бані. Краплі рідини, що залишилася в пробірці мають неприємнийт

запах, що подразнює слизові

оболонки,

характерний

для

е

бензилового

C

д

спирту. Реакція Канніццаро відбувається за схемою:

у

H

COOK

CH2OH

O

KOH

+

с

2

Бензальдегід

бензоат калію

я

бензиловийт

спирт

н

До якого типу реакцій відноситься реакція Канніццаро? Розгляньте

механізм цієї реакції.

а

Дослід 79. Одержання похідних ароматичнихнальдегідів і кетонів.

Реактиви: бензальдегід, ацетофенон, 2,4-динітрофенілгідразин,

гідросульфіт натрію

с

(насичений розчин), гідрохлорид фенілгідразину, хлоридна кислота, розчин гідроксиду

и

натрію, ацетат натрію, етиловий спирт,т

сульфатна кислота, гідрохлорид

гідроксиламіну.

р

Обладнання: хімічні лійки, фільтри, універсальний індикаторний папір, водяні бані.

о

-

а) Реакція з гідросульфітом натрію. В пробірці змішують 2 мл водно

спиртового розчину

к

натрію з

0,5

мл

бензальдегіду.

гідросульфіту

и

Пробірку закривають пробкою і інтенсивно струшують. Виділяється білий

осад

гідросульфітної

в

бензальдегіду.

Його

відфільтровують

і

сполуки

Поясніть, що відбувається з гідросульфітною сполукою. Відмітьте запах

д

речовин, що виділяються з пробірок.

б) Реакція з л2,4-динітрофенілгідразином.

Розчиняють 0,5 мл

л

H2SO4

+ 3 мл

води). Суміш кип’ятять 3-5 хвилин. Осад 2,4-

і

динітрофенілгідразону бензальдегіду, що випав, відфільтровують і сушать.

(Т.пл.235

о

аС).

е

Таким же чином можна одержати 2,4-динітрофенілгідразон ацетофенону

т

(Т.пл.250р

оС).

а

Напишіть рівняння реакцій. До якого типу вони відносяться?

72

індикатору при нанесенні на нього краплі розчину) і додають приблизно

0,3 г бензальдегіду або ацетофенону в 1 мл

м

спирту. Суміш нагрівають на

водяній бані, потім краплю суміші наносять на смушку універсальногоа

індикаторного паперу. Порівнюють забарвлення індикатору в першомут

і

другому випадках. Дослід проводять із свіжоперегнаними бензальдегідом і

н

ацетофеноном. Реакцію можна використовувати лише при відсутності

карбонових кислот.

е

Поясніть причину

зміни забарвлення індикатору. Напишіть рівняння

реакції.

у

д

До розчину 0,5 г

гідрохлориду гідроксиламіну в 3 мл

води додають 2

т

мл 15% -го розчину гідроксиду натрію і 0,5 мл ацетофенону в 2 мл

спирту. Пробірку

закривають пробкою

з зворотнимс

повітряним

холодильником і нагрівають на водяній бані 10-15 хвилин. Потім суміш

охолоджують у воді з льодом і потирають скляноюя

паличкою по стінкам

пробірки для кращого виділення оксиму. (Т.пл.60оС).

г) Реакція з фенілгідразином.

н

В пробірці розчиняють 0,2 г ацетату

н

води і додають 2-3

натрію і 0,1 г гідрохлориду фенілгідразину в 3 мл

краплі бензальдегіду. Пробірку закриваютьа

пробкою і струшують.

Виділяються жовті кристали фенілгідразинут

бензальдегіду.

Напишіть рівняння реакції. Яка роль ацетату натрію в даній реакції?

и

с

Дослід 80. Конденсація бензальдегіду з аніліном.

Реактиви: бензальдегід, анілін, етиловий спирт.

В пробірці змішують рівні обо

р

’єми (по 1 мл) аніліну і бензальдегіду.

Пробірку закривають пробкоюк

і сильно струшують протягом декількох

в

и

я

охолодженні пробірки крижаною водою із суміші виділяються кристали

основи Шиффа (азометину).

л

Напишіть рівняння реакції.

д

л

іа

АРОМАТИЧНІ КАРБОНОВІ КИСЛОТИ

р

Дослід 81.Одержання бензойної кислоти окисленням бензальдегіду.

Реактиви: бензальдегід, 1%-й розчин перманганату калію, 10%-й розчин

гідроксиду калію, 2 н. сульфатна кислота, етиловий спирт, суміш бензойної кислоти з

т

активованим вугіллям.

а

Обладнанняе

: фарфорові чашки, хімічні лійки, фільтри, водяні бані.

73

запаху бензальдегіду. Потім додають декілька крапель спирту (фіолетове

м

забарвлення розчину зникає). Гарячий розчин відфільтровують від бурого

осаду через складчастий фільтр. При підкисленні безбарвного фільтратуа

розведеною сульфатною кислотою виділяються кристали бензойноїт

кислоти, що добре розчинні в лугах і гарячій воді, але погано розчинні в

холодній воді.

н

Очистка бензойної кислоти сублімацією. Суміш бензойноїе

кислоти з

активованим вугіллям (3 г) поміщають в невеличку фарфорову чашку і

д

накривають чашку паперовим фільтром з отворами в центральній частині.

т

у

фільтром накривають лійкою і повільно нагрівають на азбестовій сітці. На

внутрішній поверхні лійки з’являються кристали чистоїсбензойної кислоти.

н

Дослід 82. Взаємодія бензойної, саліцилової яі коричної кислот з

бромом.

т

а

бромна вода,

Реактиви: бензойна кислота, саліцилова кислота, корична кислота,

лакмусовий папір (синій).

н

Обладнання: піпетки.

и

В трьох пробірках готують насичені розчини бензойної, саліцилової і

коричної кислот в 3 мл води. В кожнус

з пробірок додають декілька

р

крапель бромної води і спостерігають за змінами, що відбуваються. До

отворів пробірок підносять вологий

синій лакмусовий

папір. Чи

к

змінюється колір індикатору?

и

Напишіть рівняння реакцій. Пояснітьо

механізми даних реакцій.

(ІІІ).

я

Реактиви:

бензойна кислотав, саліцилова кислота, 5%-й розчин FeCl3.

Обладнання: піпетки.

д

В одну пробірку поміщають декілька кристалів бензойної кислоти, в

другу – саліциловоїл

, потім приливають в кожну пробірку 0,5-1 мл води і

л

розчиняють кислоти при нагріванні. До одержаних розчинів додають по 1-

2 краплі розчину хлориду феруму (ІІІ).

а

Що при цьому відбувається? Поясніть результати дослідів.

Дослід 84.і

Відношення бензойної і саліцилової кислот до нагрівання.

е

Реактиви: бензойна кислота, саліцилова кислота, баритова вода (насичений розчин).

т

а

Обладнанняр

: вигнуті газовідвідні трубки.

74

м

в

В одну пробірку поміщають невелику кількість бензойної кислоти, а

Кінці газовідвідних трубок опускають в пробірки з 1,5-2 мл баритової

н

води (прозорої). Пробірки з кислотами обережно нагрівають полума’ям

пальника. Спостерігається плавлення кислот і їх возгонка з утвореннямт

білого нальоту на стінках пробірок. Посилюють нагрівання всієї пробірки,

д

при цьому в одній з пробірок, що містить баритову воду, розчин мутніє, а в

ту

пробірці з реакційною масою після відкривання пробки відчуваєтьсяе

характерний запах фенолу.

Порівняйте і поясніть процеси, що відбуваються при нагріванні кислот.

Дослід 85. Утворення і властивості естерів ароматичних кислот.

Реактиви: саліцилова кислота, бензойна кислота,

я

спирт, концентрована

етиловийс

н

сульфатна кислота, концентрований розчин гідроксиду натрію, етилбензоат, аспірин,

5%-й розчин FeCl3.

н

Обладнання: водяні бані, зворотні повітряні холодильники до пробірок, піпетки.

а

В пробірці змішують при

а) Одержання естерів ароматичних кислот.

охолодженні 5 мл етилового спирту і 2 мл

концентрованої сульфатної

кислоти. Суміш поділяють на дві частини: до одної частини додають при

струшуванні 0,5

г

и

саліцилової

бензойної кислоти, та до другої – 0,5 г

кислоти. Пробірки закривають пробкамис

з

повітряними зворотними

холодильниками і нагрівають на киплячій водяній бані 15 хвилин. Після

о

охолодження реакційні суміші виливають в стакани з 15 мл води. На

к

поверхні води з’являються шари естерівр

з сильним характерним запахом.

и

Напишіть рівняння реакції етерифікації бензойної і саліцилової кислот.

Розгляньте механізм цих реакцій.

б)

Гідроліз

естерів

ароматичних

кислот.

До

декількох

крапель

етилбензоату

додають

1-2

мл

концентрованого

розчину

гідроксиду

натрію, суміш нагріваютьв

на киплячій водяній бані протягом 10 хвилин

л

при струшуванні. Потім суміш охолоджують і підкисляють

концентрованою

хлоридноїя

кислотою. Випадає осад кристалічної

бензойної кислоти.

Напишіть рівняння реакції гідролізу етилбензоату в лужному

середовищі.

д

в)

іа

Взаємодія естерів саліцилової кислоти з хлоридом феруму (ІІІ). В

одну пробіркул

наливають декілька крапель етилсаліцилату і 2 мл спирту, а

р

2

мл

спирту

додають

декілька кристалів

салолу

в другу – до

(фенілсаліцилату). В кожну пробірку

додають по

1-2

краплі

розчину

е

хлориду феруму (ІІІ). З’являється фіолетове забарвлення.

т

пояснити

різку зміну кольору розчинів?

Який висновок

а

Чим можна

можна зробити щодо структури використаних естерів?

75

г) Гідроліз аспірину (ацетилсаліцилової

кислоти).

м

В пробірці

розчиняють декілька кристалів аспірину в 5 мл

води. Одержаний розчин

хлориду феруму (ІІІ). Забарвлення

при цьому не

змінюється.

Другу

н

частину розчину аспірину кип’ятять декілька хвилин і після охолодженняа

додають 1-2 краплі розчину хлориду феруму (ІІІ). При цьому з’являєтьсят

червонувато-фіолетове забарвлення.

д

реакції

Поясніть причину забарвлення розчину. Напишіть рівняння

аспірину з водою.

т

у

е

Дослід 86. Утворення фталевого ангідриду.

с

Реактиви: фталева кислота.

я

В суху пробірку поміщають 0,5 г

фталевої кислоти і нагрівають її на

н

що сублімується і

невеликому полум’ї. Утворюється фталевий ангідрид,

речовини.

При нагріванні

ділянки

пробірки

з субліматом на

полум’ї

пальника

фталевий ангідрид легко

а

на відміну від

фталевої

плавиться

кислоти.

т

н

Дослід 87. Одержання гліфталевої смоли (поліефірної смоли).

и

Реактиви: фталевий ангідрид, зневоднений гліцерин, етиловий спирт.

Обладнання: годинникові скельця, фанера.с

В пробірці змішують 3 г

о

дрібно розтертого фталевого ангідриду з 2 мл

к

зневодненого гліцерину. Суміш нагріваютьр

15 хвилин. Частину рідини

и

пробірки. Потім вміст пробірки виливають на скло. Утворюється тверда

смола блідо-жовтого кольорув . Прозору смолу розчиняють в етиловому

л

спирті при перемішуванні. Цим розчином покривають фанеру. Після

висихання утворюєтьсяя

міцний блискучий шар лаку.

а

л

д

АРОМАТИЧНІ АМІНИ

р

Утворення солей ароматичних амінів.

Дослід 88.і

е

анілін, дифеніламін, N,N-диметиланілін,

концентрована хлоридна

Реактиви:

т

розчин гідроксиду натрію,

кислота, розведена сульфатна кислота, етиловий спирт,

а

лакмусовий папір (червоний).

76

м

а) Утворення і розклад солей аніліну. До 5-6 крапель аніліну додають 2-

3 мл води і суміш сильно струшують. В одержану емульсію опускають

смушку червоного лакмусового папірця. Забарвлення індикатору не

змінюється.

Емульсію аніліну поділяють на дві частини. До однієї частини додаютьа

по краплям при струшуванні концентровану хлоридну кислоту. Поступовот

емульсія

перетворюється в однорідну рідину. При додаванні до неї

розчину гідроксиду натрію рідина мутніє. До другої частини

н

емульсії

аніліну

додають

по краплям

при струшуванні розведену есульфатну

кислоту.

Випадає

білий осад

гідросульфату анілінію. При додаванні

д

розчину гідроксиду натрію осад розчиняється і рідина мутніє.

у

Аналогічні досліди проробляють з N,N-диметиланіліном.

т

б) Утворення і розклад солей дифеніламіну. В пробірці розчиняють 0,1 г

дифеніламіну в 2 мл спирту. До розчину додають водусдо появи білої муті

від виділення дифеніламіну. При додаванні по краплям концентрованої

хлоридної кислоти білий осад розчиняється, але япри розведенні розчину

водою знову з’являється.

н

Поясніть всі процеси, що відбуваються. Порівняйте основні властивості

н

ароматичних і аліфатичних амінів. Напишіть рівняння реакцій утворення

солей аніліну, N,N-диметиланіліну і дифеніламінуа .

Дослід 89. Бромування аніліну.

и

с

т

Реактиви:

анілін, бромна вода.

До 5 мл води приливають 2 -3 краплі аніліну і суміш сильно струшують.

р

До одержаної емульсії по краплям додають бромну воду. Суміш

знебарвлюється, випадає осад 2,4,6о

-триброманіліну білого кольору.

Поясніть

легкість утворенняк

трибромпохідного аніліну і місце атаки

електрофільного агенту в молекулі аніліну.

и

Напишіть рівняння реакції бромування аніліну. Розгляньте її механізм.

в

Дослід 90. Окислення аніліну.

Реактиви:

я

калію, концентрована сульфатна

анілін, хлорид анілінію, дихромат

кислота.

л

Матеріали:

білий або фільтрувальний папір, вата.

д

а) В пробірці струшують 0,5 мл аніліну з 5 мл води. До 1 мл одержаної

емульсії додають 4 мл хромової суміші (2 г

дихромату калію розчиняють

в 5 мл

л

концентрованої сульфатної

води і обережно додають 3 мл

кислотиі).

а

Суміш нагрівають, колір змінюється. При подальшому

нагріванні випадає осад – «аніліновий чорний» (барвник).

р

б) Емульсією, одержаною в досліді 90,а, або водним розчином хлориду

анілініюе

на папері роблять надпис або малюнок. Папір просушують на

повітріт

. Надпис майже не видно. Потім ватою, змоченою в хромову суміш

а

77

м

обережно протирають папір на місці надпису. З’являється чіткий надпис

чорного кольору.

а

Аніліновий чорний має складну будову. Він належить до поліазинових

барвників:

н

т

е

N

NH2

д

NH

N

NH

у

Cl

т

3

Аніліновий чорний

я

ісвідрізняється дуже

Цей барвник дуже стійкий до

дії лугів, кислот

глибоким чорним кольором.

н

Дослід 91. Нітрозування дифеніламіну.

а

Реактиви: дифеніламін, етиловий спирт, хлоридна кислота, нітрит натрію.

о

т

Обладнання: хімічні лійки, фільтри, лід, кристалізаторин .

В пробірці розчиняють

1 г

с

5-10

мл

спирту і

дифеніламіну в

и

охолоджують до 0 С в суміші води з льодом; додають 1 мл концентрованої

хлоридної кислоти і 0,6 г

р

о

в

мінімальній

нітриту натрію, розчиненого

Дифеніл-N-нітрозамін

плавиться

при

66 С.

Осад

продукту

реакції

відфільтровують.

и

о

Напишіть рівняння реакціїкутворення дифеніл-N-нітрозаміну. Поясніть,

в

чому електрофільне заміщення відбувається біля атому нітрогену.

я

І

АЗОСПОЛУКИ

л

ДІАЗО-

Дослід

92.

л

д

солей

діазонію

(діазотування

первинних

Одержання

ароматичних амінів).

Реактиви:

анілін, п-нітроанілін, 30%-й

розчин

нітриту

натрію,

концентровані

сульфатна

і

хлоридна кислоти, йодкрохмальний папір,

індикаторний

папір: конго-

р

червоний, універсальний, лакмусовий.

Обладнанняіа

:

конічні колби (до 50 мл), хімічні стакани, мірні циліндри, термометри,

е

водяні бані, лід.

т

води

а) Діазотування аніліну. В невеликій конічній колбі до 10 мл

а

приливають

3

мл

концентрованої

сульфатної

кислоти. До

поступово

78

одержаного розчину додають 2 мл

аніліну,

м

при цьому анілін повинен

повністю розчинитися, перетворюючись у сіль:

т

а

NH

NH

3

HSO4

н

2

+ H2SO4

у

е

о

Реакційну масу охолоджують до 0 - +5 С,

до осаду солі аніліну, що

т

утворився, додають грудку льоду і при перемішуванні по краплямд

додають

5 мл

30%-го

розчину нітриту

натрію. Температура

не

повинна

підвищуватися

вище

+5оС. Поступово

с

відбувається розчинення солі

аніліну

і утворення

прозорого розчину.

Після

я

додавання

2/3 об’єму

і потім скляною паличкою відбирають пробу реакційної маси і наносять її

н

на йодкрохмальний папір. Якщо папір при цьому не синіє, то додають ще

розчину нітриту натрію. Діазотування припиняютьн

, коли йодкрохмальна

проба показує присутність в реакційному середовищі нітритної кислоти

(посиніння йодкрохмального паперу), яка не зникає після стояння розчину

при перемішуванні .протягом декількох ахвилин. При цьому внаслідок

ланцюгу хімічних перетворень утворюєтьсят

сіль фенілдіазонію:

NaNO2

+ H2SO4

с

+ NaHSO4

= HNO2

NH2

+ HNO

+ H

и

2

2

SO

4

N=N

HSO

4

+ 2H O

2

и

к

о

р

Гідросульфат фенілдіазонію