Властивості вуглеводів. Знебарвлення перманганату калію. Добування метану, випробування його на реакцію з Br2, KMnO4. Горіння метану

1.  Тема. Властивості вуглеводів

2.  Мета: Дослідним шляхом вивчити властивості вуглеводнів( алкани, алкени, алкіни), способи їх добування.

3.  Обладнання: штатив з пробірками, прилад для добування метану з газовідвідною трубкою, лабораторний штатив або пробірко тримачем, нагрівальних прилад, сухий спирт або горюче

4. 

З технікою безпеки ознайомлений(а)                        та зобов’язуюсь їх виконувати _________________________ підпис

Техніка безпеки:

5.  Теоретичні відомості:

200оС

Серед насичених вуглеводнів найпоширенішим є метан. Його може бути більше 90% у природному газі. У лабораторних умовах метан добувають при нагріванні суміші ацетату натрію з їдким натром:

CH₃COOH + NaOH          Na₂CO₃ + CH₄ ↑

Або при взаємодії карбіду алюмінію з водою:

Al₄C₃ + 12H₂O          4Al(OH)₃ + 3CH₄ ↑

У цьому випадку метан добувають досить чистим.

Метан горить блідим синюватим полум’ям:

CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O

У суміші з повітрям(або з киснем особливо у співвідношенні 1:2 відповідно реакції) метан утворює вибухові суміші, небезпечні як у шахтах, так і в побуті(при витіканні газу через крани).

Метан, як і його гомологи, стійкі проти дії кислот, лугів, окислювачів(при звичайній температурі). З ними він не реагує. Не здатний від і до реакцій приєднання, оскільки в його молекулі всі валентності насичені..

Етилен СН₂=СН₂ різко відмінний за властивостями від метану. Оскільки у молекулі етилену є подвійний зв'язок, що складається із δ- і π- зв’язків, то етилен може приєднувати два одновалентних атоми або радикали за рахунок розриву π зв’язку. Отже при реакції з бромною водою жовтого кольору вона знебарвлюється. Ця реакція є якісною для ненасичених вуглеводнів. Реакції окиснення KMnO₄ (розчином) також є якісними на ненасичені вуглеводні, тому що при цьому знебарвлюється рожевий колір розчину KMnO₄.

CH₂ = CH₂ + Br – Dr₂         CH₂ - CH₂ - CH₂

|          |

Br      Br

3CH₂ = CH₂ + 4H₂O + 2KMnO₄          3CH₂ – CH₂ – 2KOH + 2MnO₂

|              |

OH       OH

Етилен горить світлим полум’ям:

С₂Н₄ + 3О₂ = 2СО₂ + 2Н₂О

H2SO4, to

У лабораторних умовах етилен добувають нагріванням етилового спирту з водовідвідними речовинами(концентрованою сірчаною кислотою, оксидом фосфору(V) тощо):

С₂Н₅ОН                 СН₂ = СР₂ + Н₂О    t^o ≈ 180-200^oC

Ацетилен – представник алкінів, має потрійний зв'язок, за хімічними властивостями подібний до етилену, але ще більш не насичений і тому має більшу реакційну здатність.

Він легко приєднує бромну воду, знебарвлюючи її. Реакція йде в 2 стадії:

Br     Br

|          |

СН Ξ СН + Br₂      СH Ξ СH                  СH Ξ СH + Br        CH –  CH

|          |                                                               |          |

Br     Br                   Br      Br                  Br      Br

Ацетилен також не дуже чутливий до окислювачів. При пропусканні ацетилену крізь розчин KMnO₄ знебарвлюється:

	H2O + [O]

 

щавелева кислота

Н – С Ξ С – Н                  НООС – СООН

Знебарвлення перманганату калію можна використати як якісну реакцію на потрійний зв'язок.

Ацетилен горить на повітрі сильно кіптявим полум’ям, а у кисні – сліпучо-білим з виділенням великої кількості тепла.

2С₂Н₂ + 5О₂        4СО₂ + 2Н₂О

Добувають ацетилен у промисловості і лабораторії з карбіду кальцію при взаємодії з водою.

СаС₂ + 2Н₂О         Са(ОН)₂ + С₂Н₂

6.  Хід роботи