Уравнение метана с ацетатом натрия

Уравнение метана с ацетатом натрия

Получение метана

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

Поджигаем метан . Он горит почти бесцветным пламенем. При горении метана образуется углекислый газ и вода.

Оборудование: штатив, пробирка с газоотводной трубкой, ступка фарфоровая с пестиком, шпатель, горелка.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и нагревательными приборами.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Опыты по химии. Предельные углеводороды

Постановка опытов и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Получение метана

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

CH3COONa + NaOH = CH4 + Na2CO3

Оборудование: пробирка, газоотводная трубка, промывалка, кристаллизатор, цилиндр, горелка, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и нагревательными приборами. Не допускать попадания натронной извести на кожу.

Горение метана и изучение его физических свойств

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.

CH₄ + 2О₂ = СО₂ + 2 Н₂О

Оборудование: пробирка, газоотводная трубка, промывалка, кристаллизатор, цилиндр, горелка, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и нагревательными приборами. Не допускать попадания натронной извести на кожу.

Взрыв метана с кислородом

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.

CH₄ + 2О₂ = СО₂ + 2 Н₂О

Оборудование: пробирка, газоотводная трубка, промывалка, кристаллизатор, цилиндр, горелка, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и нагревательными приборами.

Отношение метана к раствору перманганата калия и бромной воде

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.

Оборудование: пробирка, газоотводная трубка, промывалка, кристаллизатор, цилиндр, горелка, штатив.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и нагревательными приборами.

Горение жидких углеводородов

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.

Оборудование: фарфоровые чашки, лучина, огнезащитная прокладка.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими жидкостями. Работать с небольшими количествами жидких углеводородов (не более 2 мл).

Горение твердых углеводородов (на примере парафина)

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.

Оборудование: пробирка, зажим пробирочный, горелка, кристаллизатор.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими веществами. Не наклоняться над кипящим парафином. Не допускать попадание парафина на одежду, кожу.

Установление качественного состава предельных углеводородов

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

С₁₈Н₃₈ + СuО = 18СО₂ + 19 Н₂О + 55Сu

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

Ca (OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ ↓ + H₂O

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

CuSO₄ + 5H₂O = CuSO_{4 *} 5 H₂O

Оборудование: пробирка с газоотводной трубкой, стакан, штатив, горелка.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными приборами.

Определение содержания хлора в органических соединениях

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.

Оборудование: горелка, медная спираль.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными приборами.

Опыт 10. Получение метана из ацетата натрия и его свойства

Опыт 10. Получение метана из ацетата натрия и его свойства.

В пробирку, снабженную пробкой с газоотводной трубкой, поместить смесь, состоящую из одной частя обезвоженного тонкоизмельченного ацетата натрия и двух частей натронной извести (NaOH в СаО). Общий объем смеси 3. 4 см (около 1/3нагреть ее в пламени горелки.

Поджечь метан у выхода газоотводной трубки через 1. 2 минуты после выделения газа, т. е. после того, как улетучится гремучая смесь (будьте осторожны: смесь взрывоопасна!). Обратите внимание на то, что метан горит светящимся пламенем.

Выделяющийся метан пропустить через растворы бромной воды и KMnO4. Изменяется ли окраска последних, почему? Напишите уравнения реакций образования метана и горения метана.

Опыт 11. Бромирование гексана.

В сухую пробирку поместить 1 мл гексана и несколько капель бромной волы (Br2). Содержимое пробирки перемешать на холоде. Отметить, исчезает ли окраска брома. Нагреть содержимое пробирки до исчезновения окраски. Реакция сопровождается выделением HBr.

Объясните наблюдаемое явление, напишите уравнение соответствующей реакции и предложите радикальный цепной механизм бромирования гексана.

Опыт 12. Получение этилена и его свойства.

В коническую колбу на 50 мл, снабженную пробкой с газоотводной трубкой, поместить 4. 5 мл заранее приготовленной смеси (1 часть этилового спирта и 5 частей серной кислоты) и добавить немного песку, который необходим для обеспечения равномерного кипения. Конец газоотводной трубки опустить в пробирку с 4. 5 мл бромной воды. Нагреть колбу со смесью в пламени горелки. Во избежание затягивания раствора бромной воды при перерывах в нагревании следует сначала удалить пробирку с раствором бромной воды, а затем прекратить нагревание. Убедившись, что бромная вода быстро обесцвечивается, немедленно опустить конец газоотводной трубки в заранее приготовленную пробирку с 3. 4 мл раствора KMnO4. Продолжая нагревание колбы, обратить внимание на быстрое обесцвечивание розового раствора KMnO4. При этом этилен окисляется, образуя двухатомный спирт — этиленгликоль, а раствор буреет за счет выделяющегося диоксида марганца.

Заканчивая опыт (после пропускания этилена через бромную воду и раствор перманганата калия), этилен можно поджечь у конца газоотводной трубки. Он горит несветящимся пламенем.

При взаимодействии этилового спирта и концентрированной серной кислоты выделяется вода и образуется сложный эфир:

CH3—CH2—ОН + HO—SO3H

СН3—CH2—O—SO3H + Н2О

Этиловый эфир серной кислоты

При нагревании сложного эфира серная кислота регенерируется и выделяется газообразный этилен:

Таким образом, серная кислота в итоге отнимает от этилового спирта молекулу воды. Напишите уравнения реакций: взаимодействия этилена с бромом и предложите цепной ионный механизм бромирования этилена, окисления этилена перманганатом калия, горения этилена.

Опыт 13. Получение ацетилена и исследование его свойств.

В сухую пробирку поместить кусочек карбида кальция и прилить воду, быстро закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой и выделяющийся газ пропустить последовательно в пробирки с бромной водой, раствором KMnO4 и аммиачным раствором оксида серебра.

После обесцвечивания растворов в первых двух пробирках и выпадения осадка в третьей пробирке поджечь газ у конца отводной трубки. Ацетилен горит коптящим пламенем. Образовавшийся в третьей пробирке осадок отфильтровать, высушить, положить на асбестовую сетку включенной электроплитки и отойти на безопасное расстояние. При высыхании фильтра и осадка при дальнейшем подогреве происходит громкий взрыв ацетиленида серебра.

Напишите уравнения реакций получения ацетилена, взаимодействия ацетилена с бромом, окисления ацетилена раствором KMnO4, которое происходит с образованием промежуточного соединения — щавелевой кислоты, окисляющейся далее до диоксида углерода и уравнение реакции ацетилена с аммиачным раствором оксида серебра-[Ag(NH3)2]OH.