После чего, начинают нагревать смесь, сначала умеренно, затем более сильно. Образующийся метан СН4 собирают в пробирку методом вытеснения воды или воздуха, а затем поджигают. Газ сгорает подобно водороду — спокойно или со свистом — это зависит от чистоты полученного метана СН4.
Реакция:
CH3COONa + NaOH = Na2CO3 + СН4СН4 + 2O2 = 2Н2O + СO2
• Получение этилена и его свойства
Реактивы: Этанол (96 %), серная кислота концентрированная, перманганат калия, бромная вода.
Оборудование: Колба Вюрца (пробирка), спиртовка, прибор для собирания газов, ванночки с растворами (стаканчики).
Методика:
В пробирку или, что лучше в колбу Вюрца наливают 5 мл этанола и 2 мл серной кислоты. Смесь нагревают до 180°, при этой температуре начинает выделяться этилен (при более низкой температуре образуется эфир). Сначала этилен собирают в пробирку методом вытеснения воды и поджигают (газ легко сгорает). Затем газоотводную трубку прибора последовательно опускают в стаканчики или ванночки с раствором перманганата калия и с бромной водой. Наблюдают исчезновение (или значительное ослабление окраски).
Реакция:
С2Н5ОН +(H2SO4)= С2Н4 + Н2O
• Получение ацетилена
Реактивы: Карбид кальция, перманганат калия, вода.
Оборудование: Коническая колба, пробка с трубкой
Методика:
В коническую колбу объемом 100 мл кладут кусочек карбида кальция, наливают воду и затыкают пробкой с короткой трубкой. Сначала газ пропускают в подкисленный раствор перманганата калия, затем резиновую часть трубки снимают и поджигают ацетилен. Газ горит коптящим пламенем.
Реакция:
СаС2 + 2Н2O = Са(ОН)2 + С2Н2
• Свойства бензола
Реактивы: Бензол, перманганат калия, бром, азотная кислота (65 %), серная кислота конц., железные опилки.
Оборудование: Пробирки, химические стаканчики, делительная воронка
Методика:
1. Запах бензола. Учащимся дают понюхать в пробирке бензол, и объясняют, что название "ароматические углеводороды" на прямую не связано с запахом бензола.
2. Отношение к воде и перманганату калия. В химический стакан наливают раствор перманганата калия (не слишком концентрированный), а затем бензол. Смесь расслаивается, причем граница раздела двух фаз становится зеркальной, но перманганат не обесцвечивается.
3. Горение бензола (под тягой!). В фарфоровую чашку наливают 1 мл бензола и поджигают горящей лучинкой. Бензол сгорает ярким коптящим пламенем. Примечание: категорически советую проводить опыт под тягой — нашей школе пришлось отмывать потолок от копоти!
4. Бромирование бензола. В колбу с длинной вертикальной трубкой ("обратный холодильник") наливают 4 мл бензол и 2 мл чистого брома. Реакция не протекает. Затем в смесь на кончике ножа добавляют железных опилок и закрывают пробкой с холодильником. Начинается довольно бурная реакция, по окончании которой на дно оседает тяжелый слой бромбензола.
5. Нитрование бензола. В колбу с обратным холодильником наливают 8 мл концентрированной серной кислоты и 5 мл азотной (65 %). Полученную нитрующую смесь охлаждаю под сильной струёй воды. Затем добавляют 5 мл бензола. Смесь встряхивают. Если реакция пойдет медленно. Всплывающий желтый слой и есть нитробензол. Его можно отделить на делительной воронке и использовать для дальнейших опытов (получение анилина и др.).
Внимание! Нитробензол ядовит! (ТЯГА!)
Реакции:
2С6Н6 + 15О2 = 12СО2 + 6Н2О
С6Н6 + Вr2 = С6Н5Вr + НВr
С6Н6 + HNO3 = C6H5NO2 + Н2O
• Определение углерода и водорода в парафине
Реактивы: Парафин, оксид меди (2), сульфат меди (безводный), известковая вода.
Оборудование: Пробирки (2), штатив (штатив-держатель), пробка с газоотводной трубкой, спиртовка.
Методика:
В пробирку помещают оксид меди и парафин в объемном отношении 1:5. На её стенку аккуратно кладут обезвоженный сульфат меди, после чего, закрывают прибор пробкой с газоотводной трубкой и проверяют на герметичность. Смесь начинают осторожно нагревать. Когда парафин расплавится, трубку прибора опускают в известковую воду.
Нагревание продолжают 5-10 минут, при этом: известковая вода мутнеет, сульфат меди синеет, на дне пробирки образуются зернышки металлической меди.
Реакция: CnH2n+2 + (3n + 1)CuO = nСO2 + H2n+1O
СПИРТЫ
• Горение этанола
Реактивы: серная кислота конц., перманганат калия, спирт.
Оборудование: Спиртовка, стеклянные пластинки, стеклянные палочки
Методика:
Горение спирта в принципе, не нуждается в демонстрации, однако если этот опыт поставить эффектно, то можно произвести благоприятное впечатление на учащихся, а заодно повторить курс неорганической химии.
На стеклянную или фарфоровую пластинку наносят немного кристалликов перманганата калия и прикасаются к ним стеклянной палочкой, смоченной в серной кислоте.
При этом образуется сильный, и к тому же взрывоопасный (!) окислитель — оксид марганца (VII).
Далее, стеклянную палочку подносят к фитилю спиртовки (фитиль должен быть мокрым), при этом спирт загорается.
Реакции:
2КМnO4 + H2SO4 = Мn2O7 + Н2O + K2SO4
2С2Н5ОН + 2O2 = 4СO2 + 6Н2O + Q
• Качественная реакция на многоатомные спирты
Реактивы: Глицерин (при отсутствии можно заменить сахорозой), раствор сульфата меди, гидроксида натрия.
Оборудование: Демонстрационные цилиндры
Методика:
В демонстрационную пробирку или цилиндр наливают немного глицерина (обратить внимание учащихся на вязкость глицерина — причины: обилие водородных связей, "маслообразность" — влияние углеводородной цепи) и разбавляют водой. В другом цилиндре готовят осадок гидроксида меди, смешивая растворы гидроксида натрия и сульфата меди. Содержимое цилиндров сливают вместе и перемешивают. Наблюдают образование соединения с красивой, "васильковой" окраской.
При подготовке учащихся к практическим работам опыт показывают в другой последовательности. В пробирку наливают раствор глицерина, добавляют гидроксид натрия (должен быть избыток), а затем сульфат меди. В этом случае, также наблюдается "васильковая" окраска, однако образование гидроксида меди не происходит, проведение опыта сильно упрощается, что важно для проведения практических работ.
Реакция:
СН2СНСН2(ОН)3 + Сu(ОН)2 = СН2СНСН2(OН)O2Сu (уравнение дано в упрощённом виде)
• Химические и физические свойства фенола
Реактивы: Фенол, лакмус или метилоранж, гидроксид натрия, соляная кислота, бромная вода, азотная кислота, хлорид железа (III)
Оборудование: Химические стаканы, демонстрационные пробирки, пробиркодержатель, спиртовка Методика:
1. К воде, налитой в химический стакан, прибавляют с помощью шпателя фенол и перемешивают смесь. Констатируют образование эмульсии, которая вскоре расслаивается. Объясняют, что нижний слой — раствор воды в феноле, верхний — раствор фенола в воде.
2. К части эмульсии полученной в предыдущем опыте прибавляют какой-нибудь индикатор. Среда — кислая. Значит фенол — кислота. Чтобы это подтвердить, к эмульсии прибавляют концентрированный раствор гидроксида натрия. Раствор становится прозрачным. На доске пишут соответствующую реакцию. Теперь, к полученному раствору фенолята натрия приливают раствор соляной кислоты. Снова образуется эмульсия, пишут уравнение, делают вывод о
