Лабораторная работа №4 Предельные и непредельные углеводороды

В пробирке с пробкой и газоотводной трубкой помещают от 1,3 до 2,0 г плавленной уксуснонатриевой соли и от 3 до 4 г натронной извести (или твердой NaOH) и нагревают на открытом огне с помощью спиртовки. Выделяющийся метан собирают в пробирку над водой или поджигают при выходе из трубки. Он горит бесцветным пламенем, т.к. содержит относительно мало углерода. Выделяющийся метан пропустите в пробирку с разбавленным раствором KMnO₄ .

Этилен получают из смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Для этого наливают в пробирку 1 мл спирта и 3 мл концентрированной серной кислоты и закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Выделяющийся при нагревании пробирки газ - этилен, испытывают на двойную связь. Химическим тестом на непредельную связь является взаимодействие с бромом (бромной водой или раствором брома в CCl₄), а также - взаимодействие с разбавленным раствором перманганата калия.

С ≡ С

\ / + Н₂О → НС ≡ СН + Са(ОН)₂

Са

В пробирку (или колбу с отводной трубкой) вносят 1-2 г карбида кальция (2-3 кусочка) и закрывают пробирку пробкой с капельной воронкой. На отводную трубку пробирки (колбы) надевают резиновый шланг для отвода и собирают газ. Из капельной воронки приливают по каплям насыщенный водный раствор поваренной соли так, чтобы газ выделялся не очень бурно. Выделяющийся ацетилен зажигают и испытывают на тройную связь.

а) Взаимодействие брома с этиленом и ацетиленом. В цилиндр наливают раствор брома в четыреххлористом углероде и пропускают этилен и ацетилен из газометра (непосредственно из прибора для получения этих газов).

б) Окисление этилена и ацетилена нейтральным раствором перманганата калия. В цилиндр наливают 1 % раствор KMnO₄ и из газометра пропускают этилен или ацетилен. Происходит обесцвечивание раствора и появление бурых хлопьев диоксида марганца.

Обработка результатов:

Опыт 1

При пропускании метана через раствор перманганата калия и бромную воду окраска растворов не исчезает, что свидетельствует о том, что мы действительно в ходе проведения опыта получили предельный углеводород.

Метан в этом опыте был получен (при нагревании):

CH ₃COONa + NaOH_(тв.)  CH₄ ↑+ Na₂CO₃

При пропускании выделяющегося в ходе опыта этилена раствор перманганата калия и бромная вода обесцвечиваются, что подтверждает наличие двойной связи этилена

СН₂=СН₂ + [О] + Н₂O  CH₂ОН-CH₂ОН

СН₂=СН₂ + Br₂  CH₂Br-CH₂Br

При испытании выделяющегося ацетилена на тройную связь растворы бромной воды и перманганата калия полностью обесцвечиваются:

СН≡СН  + 2Br₂   CHBr₂-CHBr₂

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: