
- •Методические указания к лабораторной работе № 1 «Химические свойства насыщенных и ненасыщенных углеводородов»
- •Содержание
- •1 Техника безопасности
- •1.1 Общие праВила безопасности работы в лАборатОриЯх во врЕмЯ занЯтий с учАщимися [1]
- •1.2 Требования бЕзопаСнОсти при работе с киСлОтами и щелочами [1]
- •Растворять твердые щелочи следует путем медленного прибавления их небольшими кусочками к воде при непрерывном перемешивании. Кусочки щелочи нужно брать только щипцами.
- •1. 3 Правила бЕзопаСнОсти рАбОты с легковоспламенЯющимися и горючими жидкостями [1]
- •1.4 Требования безопасности при работе со Щелочными металлами [1]
- •1.5 Правила безопаснОй рабоТы с использованием спиртовОго и СухОго гОРючего [1]
- •1.6 ПрАвила безопасности работы с хИмической посудОй и ампулами [1]
- •2 Лабораторная химическая посуда
- •3 Применение хромовой смеси для мытья химической посуды
- •4.1 Сравнительная характеристика химических свойств алифатических соединений
- •4.1.1 Окисление
- •4.1.1.1 Реакции с KmnO4
- •4.1.1.2 Реакции с бромной водой
- •4.1.1.3 Реакции с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса)
- •Алкены и алкины с аммиачным раствором оксида серебра реагируют по механизму нуклеофильного замещения (sn).
- •Аналогично протекает реакция между алкинами и аммиачным раствором хлорида меди (I):
- •4.1.2 Термическое разложение (крекинг)
- •При повышенных температурах все углеводороды разлагаются с разрывом с – с связи (расщепление) и с – н связи (дегидрирование).
- •При каталитическом крекинге разрушение молекулы алканов происходит гетеролитически с образованием ионов карбония.
- •4.1.3 Гидратация (присоединение воды)
- •Алкины в присутствии серной кислоты и сульфата двухвалентной ртути легко присоединяют воду с образованием уксусного альдегида:
- •4.1.4 Гидрогалогенирование (присоединение галогеноводородов)
- •4.1.5 Реакции замещения
- •4.1.7 Полимеризация
- •Мономер димер тример … октамер полимер
- •Радикальная цепная реакция полимеризации
- •Катионная цепная реакция полимеризации
- •Анионная цепная реакция полимеризации
- •Изотактический (стереорегулярный)
- •АТактический (Нерегулярная стереоструктура)
- •СопОлимеризация
- •Реакция тепломеризации
- •5 Лабораторная работа
- •6 Оформление тетради
- •Контрольные вопросы
- •Литература
3 Применение хромовой смеси для мытья химической посуды
Загрязнения с химической посуды удаляют различивши способами: механическими, химическими, физическими или их комбинацией.
Посуду, не загрязненную веществами, плохо растворимыми в воде (смола, жир и т. д.), обычно моют теплой водой с применением мыла, синтетических моющих средств, 10 %-ного раствора тринатрийфосфата и др. При этом используют различные щетки и ерши. Вымытую посуду несколько раз споласкивают дистиллированной водой для удаления солей, содержащихся в обычной воде. Стеклянная посуда считается чистой, если на ее стенках вода образует равномерную пленку.
Если посуда загрязнена органическими веществами, которые нерастворимы в воде, то для очистки применяют органические растворители (спирты, ацетон, тетрахлорид углерода, бензин, скипидар и др.). Однако надо помнить, что почти все органические растворители (кроме ССl4) огнеопасны и работать с ними можно только вдали от огня. После обработки посуды этими растворителями ее снова моют водой и сушат.
Иногда приходится прибегать к химическим методам очистки посуды. Если посуду невозможно отмыть водой и органическими растворителями, то ее моют хромовой смесью, подогретым 5%-ным раствором перманганата калия, смесью соляной кислоты и пероксида водорода (смесь Комаровского), концентрированной серной кислотой или концентрированными (до 40 %) растворами щелочей.
Особого внимания заслуживает применение хромовой смеси. Хромовокислые соли в кислоте являются очень сильными окислителями. Поэтому хромовую смесь часто применяют, когда никакие способы мытья не помогают. Смесь готовят добавлением в концентрированную серную кислоту измельченного дихромата калия (5 % от массы кислоты). Перед мытьем хромовой смесью посуду вначале ополаскивают водой, а затем заполняют подогретой смесью. Иногда, если требуется наиболее тщательная очистка, хромовую смесь оставляют в посуде на продолжительное время (например, на ночь). После использования хромовую смесь сливают в специальный сосуд и хранят. Уменьшение активности смеси контролируют визуально: свежеприготовленная хромовая смесь имеет темно-оранжевый цвет, а в процессе использования она меняет окраску до темно-зеленого. Вымытую хромовой смесью посуду в дальнейшем моют, как обычно.
После мытья посуду тщательно сушат (за исключением случаев, когда предстоящая работа связана с водными растворами). Это особенно важно, если в ней будут проводить реакции, идущие только в отсутствие следов влаги. Применяют методы холодной сушки (без нагревания) и методы сушки при нагревании (горячая сушка). Первый метод – самый простой: вымытую посуду надевают на колышки специальной доски, обычно висящей над раковиной, и оставляют до тех пор, пока посуда не высохнет. Можно сушить посуду струей холодного или горячего воздуха. Чтобы ускорить процесс сушки посуды, ее споласкивают вначале небольшим количеством чистого этилового спирта, а затем – чистым эфиром.
4 Углеводороды
Углеводороды – наиболее простые по составу органические соединения. Их молекулы построены из атомов только двух элементов – углерода и водорода. Общая формула СnНm. Они различаются по строению углеродного скелета и характеру связей между атомами углерода.
Классификация углеводородов
|
Углеводороды |
|
||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
|
Ациклические (алифатические) |
|
Циклические |
|
||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
П |
|
Н |
|
А |
|
А |
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
Алканы CnH2n+2 |
|
Циклоалканы CnH2n |
|
Циклоалкены; циклоалкины |
|
|||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
|
Арены (бензоидные) |
|
Небензоидные |
|||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
Алкены CnH2n |
|
Алкины CnH2n-2 |
|
Алкадиены CnH2n-2 |
|
Полиненасыщенные углеводороды |
|
По первому признаку их делят на ациклические (алифатические) углеводороды, молекулы которых построены из открытых углерод–углеродных цепочек, например гексан и изогексан:
гексан изогексан
и циклические (карбоциклические) углеводороды.
Карбоциклические углеводороды, обладающие особыми свойствами («ароматический характер»), получили название ароматических, например:
бензол нафталин
Д
циклогексан
П