Написать уравнение реакции в молекулярном виде.

Лабораторная работа №6

Тема: Непредельные углеводороды.

Цель: Экспериментально получить этилен и ацетилен и изучить их свойства.

Оборудования и реактивы: Пробирки большие и маленькие, пробиркодержатели, пипетки, стеклянные палочки, горелка, газоотводная трубка, песок, фильтровальная бумага, дистиллированная вода (H₂O), этиловый спирт (C₂H₅OH), концентрированная серная кислота (H₂SO₄), перманганат калия (KMnO₄), карбид кальция (CaC₂), аммиачный раствор хлорида меди.

Теоретическая часть: Этилен – это газ, без цвета и газа, чуть легче воздуха, в воде нерастворим, с воздухом образуют взрывоопасную смесь, ядовит, в природе в чистом виде не встречается, так же, как и его гомологи.

Химические свойства этилена:

1.Гидрирование

2.Галогенирование

3.Гидрогалогенирование

4. Гидратация

5. Окисление

6. Полимеризация

7. Димеризация

Получение:

Лабораторный

В лаборатории этилен получают нагреванием этилового спирта с концентри-рованной серной кислотой.

Промышленный

а) Крекинг и пиролиз нефти.

С₇Н₁₆ → С₅Н₁₂ + СН₂ = СН₂

б) Каталитическое дегидрирование этана.

CH₃– CH₃ → CH₂ = CH₂ + H₂

Ацетилен – химическое газообразное соединение углерода с водородом, без цвета, со слабым эфирным запахом и сладковатым вкусом.

Химические свойства:

Ацетилен с водой, в присутствии солей ртути и других катализаторов, образует уксусный альдегид (реакция Кучерова). Ацетилен может полимеризироваться в бензол и другие органические соединения (полиацетилен, винилацетилен).

Кроме того, атомы водорода ацетилена относительно легко отщепляются в виде протонов, то есть он проявляет кислотные свойства.

Физические свойства:

При нормальных условиях – бесцветный газ, легче воздуха. Чистый 100% ацетилен не обладает запахом, однако технический ацетилен содержит примеси, которые придают ему резкий запах. Малорастворим в воде, хорошо растворяется в ацетоне. Температура кипения -83.6°C.

Ацетилен требует большой осторожности при обращении. Может взрываться от удара, при нагревании до 500°C или при сжатии до 1,4 при комнатной температуре. Для хранения ацетилена используются специальные баллоны, заполненные пористым материалом, пропитанным ацетоном.

Получение:

Лабораторный.

В лаборатории, а также в газосварочном оборудовании, ацетилен получают действием воды на карбид кальция.

CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂

а также при дегидрировании двух молекул метана при температуре свыше 1400°C.

Промышленный.

В промышленности ацетилен получают из карбида кальция и пиролизом углеводородного сырья – метана или пропана с бутаном. Карбидный метод позволяет получать чистый ацетилен, но требует высокого расхода электроэнергии. Пиролиз менее энергозатратен, но образующийся ацетилен имеет низкую концентрацию в газовом потоке и требует выделения. Экономические оценки обоих методов многочисленны, но противоречивы.

Практическая часть:

1. Проделать опыты:

Опыт №1 «Получение этилена и его горение»

В сухую пробирку помещают несколько крупинок песка, 6 капель этилового спирта, 8 капель концентрированной серной кислоты. Закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой и осторожно нагревают смесь на пламени горелки. Выделяющийся газ поджигают у конца газоотводной трубки. Смесь оставить для следующего опыта.

Опыт № 2 «Отношение этилена к окислителям»

Смесь, находящуюся в пробирке после первого опыта нагревают, опускают конец газоотводной трубки в пробирку с раствором перманганата.

Опыт № 3 «Получение ацетилена и его горение»

В пробирку помещают маленький кусочек карбида кальция и 5 капель воды, закрывают пробкой с газоотводной трубкой. Поджигают выделяющийся газ у конца газоотводной трубкой. Пробирку оставить для 4 и 5 опыта.

Опыт № 4 «Отношение ацетилена к окислителям»

В чистую пробирку помещают одну каплю перманганата калия и 4 капли воды. В пробирку с кусочками карбида кальция добавляют две капли воды и закрывают пробкой с газообразной трубкой, конец которой опускают в пробирку с раствором перманганата калия.

Опыт № 5 «Образование ацетилена меди»

В сухую пробирку помещают карбид кальция и добавляют две капли воды. В отверстие пробирки вводят полоску фильтровальной бумаги, смоченной аммиачным раствором хлорида меди (I).

2. Начертить таблицу и заполнить: