เคล็ดลับ 1: วิธีการรับ ethane จาก ethane
เคล็ดลับ 1: วิธีการรับ ethane จาก ethane
บิวเทน - สารประกอบอินทรีย์ของชุดอัลเคน เป็นแก๊สที่ไม่มีสีซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการแปรรูป (แตก) ของน้ำมัน สารบิวเทนมีความเข้มข้นสูงเป็นพิษรวมทั้งไฮโดรคาร์บอนนี้เป็นสารไวไฟและระเบิดได้ ได้รับมันในห้องปฏิบัติการและในอุตสาหกรรมในรูปแบบต่างๆ อย่างไรก็ตามทั้งสองใช้ในชั้นเรียนวิชาเคมีเชิงปฏิบัติ
การเรียนการสอน
1
ในทั้งสองกรณีวัสดุเริ่มต้นคืออีเทน ประเด็นทั้งหมดก็คือในโรงเรียนหรือห้องปฏิบัติการทดลองการผลิตบิวเทนเป็นไปได้ด้วยทรัพยากรพลังงานที่น้อยที่สุด เพราะ การแตกของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมกระบวนการการคายน้ำของบิวทานอลและการให้ความชุ่มชื้นของสารอื่น ๆ ทำได้เฉพาะภายใต้ความกดดันสูงที่มีอุณหภูมิหลายร้อยและหลายพันองศาเซลเซียส
2
ในเงื่อนไขเหล่านี้มีเหตุผลมากที่สุดปฏิกิริยาของ Wurz ปรากฏขึ้น สำหรับอีเทนเริ่มต้น (CH₃-CH₃) ให้ใช้สารละลายไอโอดีนโบรมีนหรือคลอรีน เพราะ ไฮโดรคาร์บอนที่เป็นไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดจะถูก halogenated อย่างสมบูรณ์เนื่องจากปฏิกิริยานี้คุณจะได้รับฮาโลเจนอีเทน: CH₃-CH₃ + Br₂→CH₃-CH₂-Br + HBr
3
หลังจากนั้น bromoethane เพิ่มปริมาณเทียบเท่าของโลหะโซเดียม: 2C₂H₅Br (bromoethane) + 2NA (โซเดียม) →C₄H₁₀ (บิวเทน) + 2NaBr (โซเดียมโบรไมด์) กีฬาทางน้ำแต่ละสองโมเลกุลโบรโมอีเทน สองโมเลกุลโซเดียมCH₃-CH₂-Br + Na มีปฏิสัมพันธ์ โลหะมีฮาโลเจนและอนุมูลอิสระทั้งสองชนิดCH₃-CH₂- + -CH₂-CH₃รวมกันเพื่อสร้างสารประกอบบิวเทนใหม่ (CH₃-CH₂-CH₂-CH₃)
4
อีกวิธีหนึ่งก็ไม่มีเหตุผล แต่ถ้าคุณกำลังเผชิญกับงานในการรับบิวเทนจาก อีเทน กับขั้นตอนกลางซึ่งโพรเพนจะเกิดขึ้นตัวเลือกดังกล่าวค่อนข้างเหมาะสม เช่นในกรณีแรกให้ ethane ทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน: CH₃-CH₃ + Br₂→CH₃-CH₂-Br + HBr
5
ในขั้นตอนที่สอง bromoethane ผลเมทธิลโบรไมด์และเพิ่มโซเดียมสารประกอบจากแต่ละโลหะโซเดียมเตะโบรโม ดังนั้นคุณจะได้รับโพรเพน: CH₃-CH₂-BR (bromoethane) + CH₃Br (เมทธิลโบรไมด์) + 2NA →CH₃-CH₂-CH₃ (โพรเพน) + 2NaBr (โซเดียมโบรไมด์) ฮาโลเจนซึ่งต่อไปนี้คุณแสดงแล้วโพรเพน: C₃H₈ + Br₂→C₃H₇Br (bromopropane ) + HBr
6
ให้เพิ่ม bromopropane เพิ่ม bromomethane และโลหะโซเดียม อันเป็นผลมาจากความแตกแยกของไอออนสารโบรไมด์และโพรพิลและเมธิลอนุมูลคุณได้รับบิวเทน: CH₃-CH₂-CH₂-BR (bromopropane) + CH₃Br (เมทธิลโบรไมด์) + 2NA →CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ (บิวเทน) + 2NaBr
เคล็ดลับที่ 2: วิธีการเก็บโลหะ
โลหะ เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีความแตกต่างพิเศษจากธาตุอื่นไม่ใช่โลหะ ตัวอย่างเช่นโลหะมีการนำไฟฟ้าสูงกว่า dielectrics และเซมิคอนดักเตอร์ พวกเขายังมีการนำความร้อนที่ดี ยกเว้นโลหะปรอทโลหะทั้งหมดเป็นของแข็งในสภาวะปกติ รับโลหะด้วยวิธีต่างๆบางชนิดสามารถใช้งานได้
คุณจะต้อง
- ทองแดงไดออกไซด์ดิออร์เมนท์, กรดไฮโดรคลอริก, สังกะสี, ถ่านหิน, pyrolusite, อลูมิเนียม, แมกนีเซียม
การเรียนการสอน
1
บดออกไซด์ของทองแดงไดออกเดทเป็นผงและวางไว้ในหลอดทดสอบ ใช้หลอดไฟแอลกอฮอล์และให้ความร้อนแก่หลอด
2
ในหลอดอื่นให้เทกรดไฮโดรคลอริกเจือจางหรือกรดซัลฟิวริกและใส่สังกะสีชิ้นเล็ก ๆ หลอดทดสอบที่มีกรดปิดด้วยฝาปิดที่มีท่อแก๊ส เมื่อสังกะสีทำปฏิกิริยากับกรดเจือจางไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมา ปลายอีกด้านของหลอดจะถูกแช่อยู่ในหลอดที่มีทองแดงออกไซด์ที่ให้ความร้อน ในปฏิกิริยาของไฮโดรเจนและไดออกเดอร์ออกไซด์ไดออกเดอร์จะสร้างน้ำและทองแดงบริสุทธิ์ขึ้น
3
เพื่อให้ได้ทองแดงโดยปราศจากความช่วยเหลือของไฮโดรเจนจำเป็นต้องผสมดินแดงออกไซด์เป็นดิวาลเด้นออกไซด์กับผงคาร์บอน เทส่วนผสมลงในเบ้าหลอมและหลวมคลุมด้วยฝาปิดวางไว้ในเตาอบหรือบนกองไฟ เมื่อถูกให้ความร้อนถ่านหินจะคืนค่าออกไซด์ไปเป็นทองแดงที่เป็นโลหะและในกระบวนการสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หลังจากระบายความร้อนแล้วเทส่วนผสมที่เกิดขึ้นลงในน้ำและเขย่าทองแดงหนักในรูปของก้อนกรวดสีน้ำตาลจะตั้งอยู่ที่ด้านล่างและถ่านหินที่เหลือจะลอยลงสู่พื้นผิว
4
ใช้ pyrolusite 12 กรัม (แมงกานีสออกไซด์) และ 4กรัมเศษอลูมิเนียม ผสมส่วนผสมทั้งสองอย่างละเอียดและใส่ส่วนผสมลงในภาชนะพอร์ซเลน โรยผสมกับแมกนีเซียมฝุ่นและใส่ลงในมันเป็นชิ้นยาวของฟอยล์แมกนีเซียม
5
ในระยะทางให้ตั้งแมกนีเซียมทำลาย ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นกับแฟลชหลังจากปฏิกิริยาสิ้นสุดลงคุณจะได้รับแมงกานีสโลหะแมงกานีส, อลูมิเนียมออกไซด์และสารตกค้างที่ยังไม่เกิดปฏิกิริยาของวัสดุเริ่มต้น กระบวนการคล้าย ๆ กันนี้เกี่ยวข้องกับ metallothermy
เคล็ดลับ 3: วิธีการรับจากอีเทนคลอโรเธน
คลอโร (ชื่ออื่น ๆ ได้แก่ เอทิลคลอไรด์เอทิลคลอไรด์)เป็นก๊าซไม่มีสีมีสูตรทางเคมี C2H5Cl ผสมกับแอลกอฮอล์เอธิลและอีเทอร์ไดอีเทลแทบไม่รวมกับน้ำ คุณจะได้รับสารนี้ได้อย่างไร?
การเรียนการสอน
1
มีสองวิธีอุตสาหกรรมหลักสำหรับการสังเคราะห์คลอรีนอีเทน: 1) โดยการไฮโดรคลอริกของเอทิลีน (ethene) 2) โดยคลอรีนของอีเทน
2
ปัจจุบันวิธีการที่สองมีแนวโน้มมากขึ้นและมีเหตุผลทางเศรษฐกิจ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในลักษณะนี้: C2H6 + Cl2 = C2H5Cl + HCL
3
เช่นเดียวกับปฏิกิริยาฮาโลเจนมาตรฐานทั่วไปalkanes มันดำเนินการตามที่เรียกว่า "กลไกที่รุนแรง" เพื่อเริ่มต้นการเกิดปฏิกิริยาส่วนผสม: อัลเคน (ในกรณีนี้คืออีเทน) - ฮาโลเจน (ในกรณีนี้คลอรีน) ต้องได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรง
4
ภายใต้อิทธิพลของแสงโมเลกุลคลอรีนจะสลายตัวเข้าไปอนุมูล อนุมูลเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลของอีเทนอย่างรวดเร็วโดยการกำจัดอะตอมของไฮโดรเจนออกไปทำให้เกิดอนุมูลอิสระของเอทธิล• C2H5 ซึ่งจะทำลายโมเลกุลของคลอรีนก่อตัวเป็นอนุมูลใหม่ นั่นคือมี "ปฏิกิริยาลูกโซ่" ชนิดหนึ่ง
5
การเพิ่มอุณหภูมิจะเพิ่มความเร็วขึ้นคลอรีนอีเทน อย่างไรก็ตามเนื่องจาก "ผลผลิต" ของอนุพันธ์คลอรีนอื่น ๆ ที่มีอนุพันธ์ของอีเทนยังเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาปฏิกิริยานี้ทำในอุณหภูมิต่ำเพื่อเพิ่มการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ
เคล็ดลับ 4: ทำอย่างไรจึงจะได้อีเทนจากอะเซทิลีน
อะเซทิลีนหมายถึงไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว คุณสมบัติทางเคมีของมันจะถูกกำหนดโดยพันธะสามตัว มีความสามารถในการทำปฏิกิริยากับออกซิเดชั่นทดแทนการเติมและการทำให้เป็นโพลิเมอไรเซชัน อีเทน - ไฮโดรคาร์บอนที่ จำกัด ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของการเกิดปฏิกิริยาทดแทนโดยอนุมูลอิสระการปลดปล่อยและออกซิเดชัน อุณหภูมิประมาณ 600 องศาเซลเซียสจะสลายตัวเป็นไฮโดรเจนและเอทอีน
คุณจะต้อง
- - อุปกรณ์เคมี
- ตัวเร่งปฏิกิริยา
- - น้ำโบรมีน
การเรียนการสอน
1
อะเซทิลีนเอทิลีนและอีเทน - ภายใต้สภาวะปกติก๊าซไวไฟที่ไม่มีสี ดังนั้นก่อนอื่นอ่านคำแนะนำเพื่อความปลอดภัยในการจัดการสารระเหย อย่าลืมที่จะทำซ้ำโครงสร้างของโมเลกุลและคุณสมบัติทางเคมีของ alkynes (ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว) alkenes และ alkanes ดูว่าพวกเขาชอบและความแตกต่าง เพื่อให้ได้อีเทนคุณต้องใช้อะเซทิลีนและไฮโดรเจน
2
ผลิตอะเซทิลีนในห้องปฏิบัติการเงื่อนไขการดำเนินการสลายตัวของแคลเซียมคาร์ไบด์ CaC2 มันสามารถใช้เวลาจัดเตรียมไว้หรือได้รับโดยการเผาโค้กกับปูนขาว: CaO + 3C = CaC2 + CO - ขั้นตอนที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 2,500 องศาเซลเซียส CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca (OH) 2.Conduct ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพเพื่ออะเซทิลีน - ลดสีโบรมีน น้ำหรือสารละลายด่างทับทิม
3
คุณสามารถหาไฮโดรเจนได้หลายวิธี: - ปฏิกิริยาโลหะที่มีกรด: Zn + 2 HCl = ZnSl2 + H2 ↑ - ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาอัลคาไลน์กับไฮดรอกไซโลหะที่มีคุณสมบัติ amphoteric: Zn + 2 NaOH + 2 H2O = Na2 [Zn (OH) 4] + H 2 ↑ - electrowinning น้ำที่จะเพิ่มการนำไฟฟ้าที่ถูกเพิ่มด่าง ในกรณีนี้ที่ไฮโดรเจนแคโทดจะเกิดขึ้นและที่ขั้วบวก - ออกซิเจน: 2 H2O = 2 H2 + O2
4
เพื่อให้ได้จาก อะเซทิลีน อีเทนจำเป็นต้องทำการเติมไฮโดรเจนปฏิกิริยา (ไฮโดรเจน) โดยคำนึงถึงคุณสมบัติของสารเคมีพันธะ: ครั้งแรกจาก อะเซทิลีน เอทิลีนจะได้รับและจากนั้นอีกด้วยไฮโดร - อีเทน เพื่อให้มองเห็นกระบวนการการแสดงออกและทำให้สมการบันทึกปฏิกิริยา: C2H2 + H2 = C2H4C2H4 + H2 = C2H6Reaktsiya เงิน hydrogenation ที่อุณหภูมิห้องในการปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา - แพลเลเดียมแบ่งแยกออกจากกันอย่างประณีต, ทองคำขาวหรือนิกเกิล
เคล็ดลับ 5: วิธีการรับโพรเพนจากอีเทน
อีธานและ โพรเพน - ก๊าซตัวแทนที่ง่ายที่สุดของจำนวน จำกัดไฮโดรคาร์บอน - อัลคาเนส สูตรทางเคมีของพวกเขาคือ C2H6 และ C3H8 ตามลำดับ Ethane ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทิลีน โพรเพนยังใช้เป็นเชื้อเพลิงทั้งในรูปบริสุทธิ์หรือในส่วนผสมกับไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ
การเรียนการสอน
1
เพื่อให้ได้ โพรเพน, คุณจะต้องสองไฮโดรคาร์บอนที่เรียบง่าย: มีเทนและอีเทน แยกออกจากกันโดยการฮาโลเจน (อย่างแม่นยำมากขึ้น, คลอรีน) ภายใต้อิทธิพลของการฉายรังสีอัลตราไวโอเลต นี้เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อที่จะก่อให้เกิดการริเริ่มของอนุมูลอิสระที่ปราศจากปฏิกิริยา เป็นผลให้เกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้: - CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl นั่นคือมีเทนคลอไรด์และไฮโดรเจนคลอไรด์เกิดขึ้น - C2H6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl นั่นคืออีเทนคลอไรด์และไฮโดรเจนคลอไรด์เกิดขึ้น
2
หลังจากนี้มีเทนคลอไรด์และอีเทนคลอไรด์สัมผัสกับโลหะโซเดียม อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยา, โพรเพน และโซเดียมคลอไรด์ เงินปฏิกิริยาภายใต้โครงการ: - ชนิดของปฏิกิริยา C2H5Cl + CH3Cl + 2NA = C3H8 + 2NaCl.Takogo จะเรียกว่า "Wurtz ปฏิกิริยา" ตั้งชื่อตามนักเคมีชาวเยอรมันที่มีชื่อเสียงที่ดำเนินการสังเคราะห์ของสารไฮโดรคาร์บอนแรกสมมาตรจากปฏิกิริยาของโซเดียมในรัศมี-อนุพันธ์ของแอลเคน
3
ในปฏิกิริยาฮาโลเจนคุณสามารถใช้โบรมีนแทนคลอรีนได้ เพียงแค่ถ้าคุณใช้คลอรีนที่คล่องตัวมากขึ้นปฏิกิริยาจะดำเนินไปได้เร็วและง่ายขึ้น
4
ในอุตสาหกรรม โพรเพน จาก อีเทน ไม่ได้รับ: กระบวนการนี้ไม่ได้ประโยชน์อย่างสิ้นเชิง ปฏิกิริยาดังกล่าวเป็นผลประโยชน์ทางวิชาการอย่างหมดจดพวกเขาจะใช้ในการพัฒนาและรวบรวมทักษะในห้องปฏิบัติการ
เคล็ดลับ 6: วิธีการรับบิวเทนจากบิวเทน
บิวเทนเป็นสารอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับชั้นของสารอิ่มตัวไฮโดรคาร์บอน สูตรทางเคมีของมันคือ C4H10 ส่วนใหญ่ใช้เป็นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซินออกเทนสูงและเป็นวัตถุดิบในการผลิต butene. บิวเทน - ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวก๊าซมีสูตร C4H8 จากเมนู บิวเทน แตกต่างจากการปรากฏตัวของพันธะคู่คู่หนึ่งอณู มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์บิวทิดีนบิวทิลแอลกอฮอล์ isooctane และ polyisobutylene นอกจากนี้บิวทิลยังใช้เป็นส่วนประกอบของส่วนผสมในการตัดและเชื่อมโลหะ
การเรียนการสอน
1
ดูสูตรของสารเคมีต่อไปนี้: C4H10 และ C4H8 พวกเขาแตกต่างกันอย่างไร? โดยเฉพาะข้อเท็จจริงที่ว่าในโมเลกุล บิวเทน ในสองอะตอม (อย่างแม่นยำมากขึ้นไอออน) ของไฮโดรเจนเป็นมากกว่า นี้นำไปสู่ข้อสรุปที่เป็นธรรมชาติ: เพื่อที่จะเปลี่ยนบิวเทนเป็นบิวเทนมีความจำเป็นต้องถอดออกจากโมเลกุลของอะตอมไฮโดรเจนอีกสองอะตอม ปฏิกิริยานี้เรียกว่า dehydrogenation เกิดขึ้นตามรูปแบบต่อไปนี้: C4H10 = C4H8 + H2
2
เงื่อนไขสำหรับการตอบสนองข้างต้นมีอะไรบ้าง? เพียงว่าภายใต้สภาวะปกติมันจะไม่ทำงาน คุณต้องเหนือสิ่งอื่นใดอุณหภูมิสูง (ประมาณ 500 องศา) แต่อุณหภูมิเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอสำหรับการทำปฏิกิริยาตามรูปแบบที่คุณต้องการ ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าในช่วงเวลานั้นส่วนใหญ่ บิวเทน จะเปลี่ยนเป็น ethane และ ethane (ethylene) หรือเป็นก๊าซมีเทนและ propene นั่นคือผ่านโครงร่างต่อไปนี้: C4H10 = C2H6 + C2H4 และ C4H10 = CH4 + C3H6 และมีเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้น บิวเทน จะกลายเป็นบิวเทนและไฮโดรเจน
3
ดังนั้นคุณต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้นิกเกิล ในที่ที่เขาอยู่ที่อุณหภูมิ 500 องศาเกือบ 90 เปอร์เซ็นต์ บิวเทน กลายเป็นบิวเทนปฏิกิริยาจะมีลักษณะเช่นนี้: C4H10 = C4H8 + H2 ดังนั้นปฏิกิริยานี้เรียกว่า "การได้รับ butene จาก บิวเทน วิธีการ dehydrogenation
4
แน่นอนการทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมินี้ (500 องศา) ในห้องปฏิบัติการเป็นสิ่งที่ยากมาก ดังนั้นวิธีการที่อธิบายไว้ในการได้รับ butene ใช้เฉพาะในอุตสาหกรรมเท่านั้น
5
มีวิธีอื่น ๆ ในการได้รับ butene. ตัวอย่างเช่นการแตกตัวของน้ำมัน (อุณหภูมิสูง)การประมวลผล) การแตกตัวเร่งปฏิกิริยา (การประมวลผลด้วยความร้อน) ของน้ำมันแก๊สสูญญากาศเป็นต้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของ dehydrogenation
