Материал: 2928

10

в) в третьей пробирке образуется ацетиленид меди красного цвета; напишите уравнение реакции. К какому типу органических реакций она относится? В сухом виде ацетиленид меди взрывается при ударе или нагревании. Эта реакция может применяться для открытия следов ацетилена в воздухе помещений, где работают с ацетиленом;

г) в четвертой пробирке образуется осадок ацетиленида серебра бледножелтого цвета; напишите уравнение реакции.

Опыт 4. Получение йодоформа

Получение йодоформа основано на реакции

C2H5OH + 4I2 +6 NaOH → CHI3 + HCOONa + 5 NaI + 5 H2O

В конической колбе растворяют около 1 г NaOH в 20 мл воды, добавляют 10 мл этилового спирта. Полученную смесь нагревают на водяной бане до 60-65 оС и осторожно, небольшими порциями при перемешивании прибавляют 3,0 г йода. При этом наблюдается исчезновение бурой окраски йода. В дальнейшем при медленном охлаждении реакционной массы наблюдается выпадение чистых кристаллов йодоформа.

Лабораторная работа № 2

АЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Алициклические углеводороды во многом повторяют свойства алифатических углеводородов с открытой цепью. Но отличительной их особенностью являются реакции присоединения за счет раскрытия цикла. Эти реакции протекают тем легче, чем менее устойчив цикл. В свою очередь устойчивость цикла определяется его строением, а именно: 1) отклонением валентного угла от 109о 28' и 2) конформацией цикла, т. е. пространственным расположением атомов.

Особое место среди циклических углеводородов занимают циклические терпены, то есть углеводороды состава С10Н16. Они широко распространены в природе и встречаются в смоле хвойных растений и многих эфирных маслах. Циклические терпеновые углеводороды подразделяются на:

12

Опыт 6. Легкая окисляемость терпенов

В пробирку вносят 5-6 капель скипидара, прибавляют столько же разбавленного раствора марганцовокислого калия и встряхивают. Розовая окраска исчезает, выпадает бурый осадок двуокиси марганца и образуется пинангликоль.

Опыт 7. Активирование кислорода терпенами

В пробирку вносят 5-6 капель 0,5 % раствора крахмала, 0,5 % раствора йодистого калия, скипидара и несколько капель пероксида водорода. Содержимое пробирки встряхивают в течение одной минуты. Постепенно появляется синее окрашивание.

Терпены легко окисляются кислородом воздуха по месту двойной связи

собразованием пероксидов, которые легко разлагаются и образуют атомарный кислород. При взаимодействии атомарного кислорода с молекулярным кислородом образуется озон. Кроме того, происходит окисление йодистого калия; в результате чего выделяется свободный йод, который и дает цветную реакцию

скрахмалом.

[O] + O2 → O3

2 KI + [O] + HOH → 2 KOH + I2

13

Опыт 8. Определение бромного числа терпенов

Принцип химического метода определения количества двойных связей состоит в действии на ненасыщенное соединение измеренного количества галоида, причем неизрасходованный остаток галоида определяется титрованием. Реакция протекает по схеме

–– СН == СН –– + Br2 → –– CHBr –– CHBr –– .

Определяемое бромное число обозначает количество брома, присоединяющееся к 100 г вещества. Если бромное число определено и найдена молекулярная масса, то нетрудно вычислить и количество двойных связей в исследуемом веществе.

В коническую колбу отвесить точную навеску (0,1 г) α-пинена, а в другую – пинана и добавить в каждую по 10 мл хлороформа. Параллельно ставят контрольный опыт без навески. После растворения навески в колбы добавляют из бюретки или пипетки точно 10 мл бромид – броматного раствора (см. примечание) и 5 мл 10 %-го раствора соляной кислоты и, периодически взбалтывая, раствор выдерживают в темноте в течение 20 мин. Затем приливают 5 мл 10 %-го раствора КI, 50 мл Н2О и титрируют выделившийся йод 0,1 н раствором тиосульфата в присутствии раствора крахмала. Бромное число (Б.Ч.) вычисляют по формуле

где а – количество раствора тиосульфата, израсходованного на титрование в контрольном опыте, мл;

b – количество раствора тиосульфата, израсходованного на титрование испытуемого раствора, мл;

0,008 – количество брома, соответствующее 1 мл 0,1н раствора тиосульфата, г; g – навеска вещества, г.

Количество двойных связей на основании полученного бромного числа высчитывается по формуле

14

где Б.Ч. – бромное число, г; М – молекулярная масса вещества;

160 – количество брома, присоединяющегося к молю вещества с одной двойной связью, г.

Примечание. Бромид-броматный раствор выделяет свободный бром под действием соляной кислоты, реакция протекает по уравнению

KBrO3 + 5 KBr + 6 HCI → 3 Br2 +3 H2O + 6 KCI .

Бромид-броматный раствор приготовляют, растворяя 5,568 г КBrО3 и 40 г КBrО3 в 1 л воды.

Напишите уравнения реакций:

а) избытка брома с йодидом калия и б) объясните исчезновение окраски в реакции

I2 + 2 Na2 S2 O3 → 2 NaI + Na2S4O6 (тетратионат натрия).

Лабораторная работа № 3

АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АРЕНЫ)

Арены имеют специфическое строение, которое обуславливает устойчивость бензольного ядра к окислению и неспособность в обычных условиях к реакциям присоединения. Наиболее характерными реакциями являются реакции замещения водорода на галогены, нитро- и сульфогруппы.

Исследование свойств аренов в лабораторном практикуме на примере бензола невозможно, так как бензол ядовит. Систематическое вдыхание его паров вызывает анемию и лейкемию. Другие арены, например, толуол, значительно менее опасны.

Для толуола характерны две группы реакций. К первой группе относятся реакции замещения и присоединения с участием ароматического кольца, ко второй – реакции метильной группы или боковой цепи, как ее часто называют.

Толуол легче, чем бензол, вступает в реакции электрофильного замещения, и при этом требуются более мягкие условия. В жестких условиях в молекулу может вводиться более одной замещающей группы.