Получение диметиламина и его горение

Получим диметиламин действием гидроксида натрия на хлорид диметиламина. Смешаем в пробирке хлорид диметиламина со щелочью и прибавим воды. При легком нагревании выделяется газ диметиламин.

При поджигании диметиламин сгорает с образованием углекислого газа, водяных паров и азота.

Амины с водой образуют достаточно сильные основания. Приготовим раствор диметиламина в воде. Газ диметиламин хорошо растворяется в воде. При этом образуется гидроксид диметиламмония (гидрат диметиламина)

Пробу гидроксида диметиламмония (гидрата диметиламина) испытаем раствором фенолфталеина. Фенолфталеин приобретает малиновую окраску: среда раствора – щелочная. К следующей порции раствора прибавим раствор хлорида железа (III) – выпадает бурый осадок гидроксида железа.

Вносим палочку, смоченную концентрированной соляной кислотой, в выделяющийся газ диметиламин, образуется густой белый дым. Дым – кристаллы гидрохлорида диметиламина.

Анилин – слабое основание. С сильными кислотами анилин способен образовывать соли. Приготовим смесь анилина с водой. Прибавим к смеси соляную кислоту. Происходит растворение анилина. В растворе образуется солянокислый анилин или хлорид фениламмония

Определить наличие анилина в растворе можно с помощью раствора хлорной извести. К сильно разбавленному раствору анилина добавим отфильтрованный раствор хлорной извести. Раствор становится синим. Реакция с хлорной известью – качественная реакция на анилин, она основана на легкой окисляемости анилина. Реакция очень чувствительна и позволяет определить даже следы анилина.

Окисление анилина дихроматом калия позволяет получить важный промышленный краситель – черный анилин. К насыщенному раствору дихромата калия прибавим раствор серной кислоты и эмульсию анилина. Жидкость окрашивается в зеленый цвет, который постепенно переходит в черный. Образуется черный анилин - нерастворимый в воде краситель.

Аминогруппа влияет на свойства бензольного кольца. Она делает его более реакционноактивным. К насыщенному водному раствору анилина прильем бромную воду. Раствор мутнеет. Выпадает белый осадок 2,4,6-триброманилина.

Анилин мало растворим в воде. При 18 ^оС в 100 мл воды растворяется 3,6г. анилина. Раствор анилина не изменяет окраски индикаторов. Возьмем пробу раствора анилина. Добавим в пробирку лакмус. Окраска индикатора не изменяется, это значит, что раствора анилина имеет нейтральную реакцию среды. Оборудование: пробирка, штатив для пробирок.

Хотя раствор аминоуксусной кислоты имеет нейтральную реакцию, он способен взаимодействовать с оксидами металлов. К раствору аминоуксусной кислоты прибавим немного оксида меди (II). Нагреем полученную смесь. Раствор приобретает голубую окраску. Альфа-аминокислоты дают с медью окрашенные, очень устойчивые комплексные соли. Эти комплексные соединения очень прочны и не разрушаются под действием раствора щелочи. Прильем к полученному раствору гидроксид натрия. Осадка гидроксида меди (II) не образуется.

Аминокислоты – твердые вещества, хорошо растворимые в воде. К раствору аминоуксусной кислоты прильем немного лакмуса. Окраска раствора не изменилась. Раствор аминоуксусной кислоты имеет нейтральную реакцию. Аминокислоты обладают как кислотными, так и основными свойствами: кислотная - карбоксильная группа, основная - аминогруппа. Они взаимно нейтрализуют друг друга, образуя биполярные ионы. Поэтому аминокислоты с одной карбоксильной группой и одной аминогруппой имеют нейтральную реакцию.

В пробирку нальем немного раствора белка. Нагреем раствор до кипения. Раствор мутнеет, белок выпадает в виде хлопьев. Свертывание белков при кипении - процесс необратимого осаждения, белковые молекулы меняют свою структуру.

В две пробирки приливаем раствор белка. В первую пробирку добавляют раствор сульфата меди (II) , во вторую – раствор нитрата серебра. В обеих пробирках выпадают осадки. Соли тяжелых металлов осаждают белки из растворов, образуя с ними нерастворимые в воде солеобразные соединения.

К раствору белка прибавляем немного этилового спирта. Раствор мутнеет. При действии спирта происходит денатурация белка – разрушение его структуры.

Наличие белков в растворе можно обнаружить цветными реакциями. Наиболее универсальной качественной реакцией на белки является биуретовая реакция. Эта реакция характерна для групп атомов, образующих пептидную связь. К раствору белка приливаем немного раствора щелочи и несколько капель слабого раствора сульфата меди. Жидкость окрашивается в фиолетовый цвет, что указывает на присутствие белка в растворе.

Ксантопротеиновая реакция проводят для обнаружения белков, содержащих в своем составе ароматические аминокислоты. К раствору белка прибавляем концентрированную азотную кислоту. Белок свертывается. При нагревании белок желтеет. При добавлении избытка аммиака окраска переходит в оранжевую.

Появление окрашивания свидетельствует о наличии ароматических аминокислот в составе белка.

Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для пробирок.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с концентрированными кислотами, аммиаком и нагревательными приборами.

Качественное определение азота в органических соединениях

Очень чувствительным методом определения азота в органических соединениях является сплавление вещества с металлическим натрием. Небольшую порцию анализируемого вещества сплавляем с кусочком металлического натрия. Важно, чтобы весь натрий прореагировал или окислился. Когда весь натрий прореагировал, охлаждаем пробирку, заливаем ее водой и кипятим. К полученному раствору добавляем крупинку сульфата железа (II) и вновь нагреваем. Затем добавляем соляную кислоту. Появление синего окрашивания свидетельствует о наличии азота в исследуемом органическом соединении. При сплавлении натрия с азотсодержащим веществом образуется цианид натрия. С солью двухвалентного железа цианид натрия образует гексацианоферрат (II) натрия. Так как сульфат железа (II) всегда содержит примесь железа (III), то с железом (III) гексацианоферрат натрия образует берлинскую лазурь. Появляется голубое окрашивание.

Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Выделяющийся этилен пропустим через раствор брома в воде, который называют бромной водой. Бромная вода очень быстро обесцвечивается. Бром присоединяется к этилену по месту двойной связи. При этом образуется 1,2-дибромэтан.

Реакция обесцвечивания водного раствора брома служит качественной реакцией на непредельность органических соединений.

Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Смесь готовят из одной части спирта и трех частей серной кислоты. Серная кислота играет роль водоотнимающего средства. При нагревании смеси выделяется этилен.

Собираем этилен в цилиндр способом вытеснения воды. Этилен – бесцветный газ, малорастворимый в воде. Этилен сгорает на воздухе с образованием углекислого газа и воды.

Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Выделяющийся этилен пропустим через раствор брома в воде, который называют бромной водой. Бромная вода очень быстро обесцвечивается. Бром присоединяется к этилену по месту двойной связи. При этом образуется 1,2-дибромэтан.

Реакция обесцвечивания водного раствора брома служит качественной реакцией на непредельность органических соединений.

Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Опустим газоотводную трубку с выделяющимся этиленом в подкисленный раствор перманганата калия. Раствор быстро обесцвечивается. При этом этилен окисляется в двухатомный спирт этиленгликоль.

Эта реакция является качественной реакцией на двойную связь.

Соблюдать правила работы с горючими газами, концентрированными кислотами и огнеопасными жидкостями.

Ацетилен в лаборатории получают действием воды на карбид кальция. Карбид кальция очень энергично взаимодействует с водой. Для замедления реакции на практике можно использовать насыщенный раствор поваренной соли. В этом случае реакция протекает более спокойно.

Прильем из капельной воронки раствор хлорида натрия в колбу с карбидом кальция. Наблюдаем выделение газа. Это - ацетилен. Вторым продуктом реакции является гидроксид кальция.

СаС₂ + 2 Н₂О = С₂Н₂ + Са(ОН)₂

Оборудование: колба Вюрца, капельная воронка, газоотводная трубка, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами, поджигать ацетилен можно только после проверки на чистоту.

Взаимодействие ацетилена с бромной водой

Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. Пропустим выделяющийся ацетилен через бромную воду. Наблюдаем обесцвечивание бромной воды. Бром присоединяется к ацетилену по месту тройной связи. При этом образуется соединение с четырьмя атомами брома в молекуле - 1,1,2,2-тетрабромэтан.

Обесцвечивание бромной воды доказывает непредельность ацетилена.

Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. При пропускании ацетилена через подкисленный раствор перманганата калия наблюдаем быстрое обесцвечивание раствора. Происходит окисление ацетилена по месту разрыва тройной связи с образованием продукта окисления – щавелевой кислоты. В избытке перманганата калия щавелевая кислота окисляется до углекислого газа и воды.

Обесцвечивание раствора перманганата калия служит доказательством непредельности ацетилена.

Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. Атомы водорода в молекуле ацетилена обладают большой подвижностью. Поэтому они легко могут быть замещены металлами. Пропустим через аммиачный раствор оксида серебра ацетилен. Выпадает осадок ацетиленида серебра.

Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. Атомы водорода в молекуле ацетилена обладают большой подвижностью. Поэтому они легко могут быть замещены металлами. Пропустим через аммиачный раствор хлорида меди (I) ацетилен. Выпадает красный осадок ацетиленида меди (I) .

Получим ацетилен из карбида кальция и воды. Закроем колбу пробкой с газоотводной трубкой. В конец газоотводной трубки вставлена игла для инъекций. Через некоторое время, когда ацетилен полностью вытеснит воздух из колбы, подожжем выделяющейся газ. Ацетилен горит белым ярким пламенем. При горении ацетилена образуется углекислый газ и вода.

Внесем пробирку в пламя горящего ацетилена. На пробирке оседает сажа. При недостатке кислорода ацетилен не успевает полностью сгорать и выделяет углерод в виде сажи. Светимость пламени объясняется большим процентным содержанием углерода в ацетилене и высокой температурой его пламени, в котором раскаляются несгоревшие частицы углерода.

Смесь ацетилена с кислородом при поджигании взрывается с большой силой. Поэтому безопасно экспериментировать только небольшими объемами смеси - в этом нам поможет раствор мыла. В фарфоровую ступку с водой и раствором мыла добавим немного пероксида водорода. К полученному раствору прибавим катализатор - диоксид марганца. Сразу же начинается выделение кислорода.

В эту смесь опустим небольшой кусочек карбида кальция. При взаимодействии с водой он дает ацетилен.

На поверхности раствора, благодаря присутствию мыла, образуются пузыри, заполненные смесью ацетилена с кислородом. При поджигании пузырей происходят сильные взрывы смеси ацетилена с кислородом.

В цилиндр насыпаем небольшое количество кристаллов перманганата калия и бросаем кусочек карбида кальция. Затем приливаем в цилиндр соляную кислоту. В сосуде наблюдаются вспышки, стенки цилиндра покрываются сажей. При взаимодействии соляной кислоты с перманганатом калия выделяется газ хлор

С соляной кислотой карбид кальция дает ацетилен

Хлор с ацетиленом взаимодействуют, образуя хлороводород и уголь

Ацетилениды металлов - неустойчивые соединения. Во влажном состоянии ацетиленид серебра устойчив, высушенный он легко взрывается. Поднесем к сухому ацетилениду серебра тлеющую лучинку - он взрывается. Проведем аналогичный эксперимент с ацетиленидом меди (I). Так же как и ацетиленид серебра, ацетиленид меди (I) во влажном состоянии устойчив, но легко разлагается, если его высушить. Горящая лучинка, поднесенная к сухому ацетилениду меди (I), приводит к взрыву. При этом появляется пламя, окрашенное в зеленый цвет.

Метан в лаборатории получают прокаливанием безводного ацетата натрия с натронной известью. Натронная известь представляет собой смесь гидроксида натрия с гидроксидом кальция. Тщательно перемешаем натронную известь с ацетатом натрия и поместим в пробирку. Закроем пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Нагреем смесь. Через некоторое время начинает выделяться метан

Заполним метаном цилиндр. Метан представляет собой бесцветный газ, мало растворимый в воде. Он легче воздуха, поэтому легко улетучивается из открытого цилиндра. При поджигании метан загорается. При сгорании метана образуются углекислый газ и водяные пары.

Возьмем для опыта гексан и керосин.

Молекула гексана содержит шесть атомов углерода. Керосин – это смесь молекул алканов, в составе которых от двенадцати до восемнадцати атомов углерода. Подожжем небольшие количества гексана и керосина. Гексан загорается сразу: алканы с небольшой молекулярной массой загораются легко.

Поджечь керосин оказывается немного труднее, появляется коптящее пламя. В виде копоти выделяется несгоревший углерод. Большинство алканов горят коптящим пламенем из-за высокого содержания углерода. Мы убедились в том, что алканы с небольшой молекулярной массой загораются легче, чем алканы с большой молекулярной массой.

Парафин – смесь твердых алканов, содержащих в своем составе от 16 до 40 атомов углерода. Твердый парафин на воздухе загорается с трудом. Кипящий парафин на воздухе самовозгорается. Нагреем парафин до кипения. Выливаем кипящий парафин из пробирки в кристаллизатор, наполненный водой. Кипящий парафин, смешиваясь с воздухом, загорается. При горении парафина образуются углекислый газ и водяные пары.

Общим методом определения углерода и водорода в органических соединениях является окисление веществ оксидом двухвалентной меди. При этом углерод окисляется до углекислого газа, а водород до воды. Оксид меди (II) восстанавливается до меди или до оксида одновалентной меди, имеющих красный цвет

Углекислый газ обнаруживают при помощи известковой воды. Известковая вода мутнеет от углекислого газа.

Воду обнаруживают безводным сульфатом меди (II). Под действием воды белый сульфат меди (II) переходит в голубой кристаллогидрат - медный купорос

Качественно определить содержание галогена в органическом соединении можно при помощи медной проволоки. При нагревании с оксидом меди (II) галогенсодержащие вещества сгорают с образованием летучих соединений, окрашивающих пламя в сине-зеленый цвет. Эта качественная реакция на галогены в органических соединениях называется пробой Бейльштейна. Для проведения пробы медную проволоку прокаливают в пламени горелки, опускают в жидкость или касаются твердого вещества и вновь вносят в пламя горелки. Появление сине-зеленого окрашивания, свидетельствует о наличии галогена в органическом соединении. Испытаем диметиламин хлорид и убедимся в том, что в его составе присутствует галоген - хлор.

Получаем метан прокаливанием безводного ацетата натрия с натронной известью. Пропустим метан через раствор перманганата калия. Никаких видимых изменений не наблюдаем. Бромная вода также не изменяет своей окраски. Метан стоек к окислителям и не вступает в реакцию с бромом при данных условиях.

Для полного сгорания метана на один объем метана нужно взять два объема кислорода (см. уравнение реакции). Пластиковую бутылку, разделенную метками на три равные части, заполним способом вытеснения воды одной частью метана и двумя частями кислорода. При поджигании смеси происходит взрыв - полное сгорание метана в кислороде.