лабораторная работа
методическая разработка

Государственное бюджетное профессиональное

Образовательное учреждение  Республики Мордовия

«Рузаевский техникум железнодорожного и городского транспорта имени А.П. Байкузова»

Специальность  23.02.01 «Организация перевозок и  управления на     транспорте  (по видам)»

23.02.06«Техническая эксплуатация подвижного  состава  железных дорог»

23.02.07 «Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и автомобилей»

Курс/ семестр    1/1

Лабораторное занятие

«Получение этилена и изучение его свойств»

https://www.youtube.com/watch?v=bhl658RM7Dc

Цель: закрепление знаний о свойствах непредельных углеводородов: способности алкенов вступать в реакции присоединения, окисления, горения; изучение качественных реакций на непредельные углеводороды.

Теория

Этилен - С2Н4 является простейшим представителем непредельных углеводородов с одной двойной связью: СН2 = СН2.

Получение.

1.   В промышленности этилен выделяют из газов крекинга (расщепления) нефти. Важнейший способ получения этилена - дегидрирование этана над никелевым катализатором:

СН3 – СН3 → СН2=СН2 + Н2 

2. В лаборатории получают дегидратацией этилового спирта (отщепление воды). Воздействие водоотнимающих средств (конц. Н2SO4) на одноатомные спирты при высокой температуре, приводит к отщеплению молекулы воды и образованию двойной связи:

СН3 – СН2ОН → СН2=СН2 + Н2О

В создании двойной связи между двумя атомами углерода участвуют две пары электронов, причем одна связь – прочная, а другая связь слабая, легко разрывается, что и объясняет ненасыщенных характер органических соединений с двойной связью и сказывается на их химических свойствах.

I. Так, для непредельных углеводородов ряда этилена характерны реакции присоединения, которые протекают с разрывом двойной связи.

1. Реакция гидрирования:   СН2=СН2 + Н2 → СН3 - СН3
2. Реакция галогенирования:   СН2=СН2 + Вг2 → СН2Вг - СН2Вг

При     взаимодействии   с   алкенами    бромная     вода     обесцвечивается, поэтому реакция        с       бромной     водой     является      качественной      на непредельные   углеводороды.

3.        Реакция гидрогалогенироеания: СНз — СН=СН2 + НВг → СН3 - СНВг - СН3

Присоединение галогеноводородов к алкенам происходит по правилу    Марковникова:     атом водорода     присоединяется  к  более гидрированному атому углерода   (при   котором   больше   содержится   атомов водорода), а галоген - к менее гидрированному атому углерода.

4.        Реакция гидратации: этен, присоединяя воду, образует этиловый спирт.

СН2=СН2 + Н2О→ СН3 – СН2ОН

II. Реакции окисления

1.        Реакция горения: алкены горят с образованием углекислого газа и воды.

С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О

2.        Реакция окисления: этилен окисляются водным раствором КМп04 до
этиленгликоля:

СН2=СН2 + [О] + НОН → СН2ОН – СН2ОН

Реакция  с  КМп04  является   качественной   реакцией   на непредельные углеводороды, т.к.   фиолетовый   раствор   перманганата   калия   в ходе   реакции обесцвечивается.

III. Реакции полимеризации.

7.        Реакция   полимеризации протекает   за   счет   разрыва   кратных   связей, с
образованием высокомолекулярного соединения (полимера).

nСН2=СН2 → (-СН2-СН2-)n

Порядок выполнения работы

Оборудование и реактивы: лабораторный штатив; спиртовка; три пробирки; пробка с газоотводной трубкой; прокаленный песок или кусочек пемзы; смесь этилового спирта и концентрированной серной кислоты (1 : 2); подкисленный раствор перманганата калия.

Опыт №1.Получение этилена

Налить в пробирку 10-15 мл смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Для равномерного кипения прибавить в смесь около 0,5 г прокаленного речного песка или опустить кусочек пемзы. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой, укрепить ее в зажиме штатива и нагреть в пламени спиртовки.

 Напишите уравнение реакции получения этилена и подпишите названия веществ:

Опыт №2.  Горение этилена

К концу газоотводной трубки поднесите горящую спичку.
Опустите   конец  газоотводной  трубки  до  дна   в  пробирку  с  раствором перманганата калия и пропустите через него выделяющийся газ.

Ответьте на вопрос. Какая еще реакция является качественной на непредельные углеводороды? Напишите ее. Подпишите изменение цвета веществ в ходе реакции.

Контрольные вопросы

1. Какие углеводороды относятся к непредельным?
2. Почему для непредельных углеводородов характерны реакции присоединения?
3. Какова роль серной кислоты в реакции получения этилена?
4. Почему происходит обесцвечивание раствора перманганата калия при пропускании через него этилена?
5. Как при помощи бромной воды отличить этилен от этана?