• Определение углерода и водорода в парафине
Реактивы: Парафин, оксид меди (2), сульфат меди (безводный), известковая вода.
Оборудование: Пробирки (2), штатив (штатив-держатель), пробка с газоотводной трубкой, спиртовка.
Методика:
В пробирку помещают оксид меди и парафин в объемном отношении 1:5. На её стенку аккуратно кладут обезвоженный сульфат меди, после чего, закрывают прибор пробкой с газоотводной трубкой и проверяют на герметичность. Смесь начинают осторожно нагревать. Когда парафин расплавится, трубку прибора опускают в известковую воду.
Нагревание продолжают 5-10 минут, при этом: известковая вода мутнеет, сульфат меди синеет, на дне пробирки образуются зернышки металлической меди.
Реакция: CnH2n+2 + (3n + 1)CuO = nСO2 + H2n+1O
СПИРТЫ
• Горение этанола
Реактивы: серная кислота конц., перманганат калия, спирт.
Оборудование: Спиртовка, стеклянные пластинки, стеклянные палочки
Методика:
Горение спирта в принципе, не нуждается в демонстрации, однако если этот опыт поставить эффектно, то можно произвести благоприятное впечатление на учащихся, а заодно повторить курс неорганической химии.
На стеклянную или фарфоровую пластинку наносят немного кристалликов перманганата калия и прикасаются к ним стеклянной палочкой, смоченной в серной кислоте.
При этом образуется сильный, и к тому же взрывоопасный (!) окислитель — оксид марганца (VII).
Далее, стеклянную палочку подносят к фитилю спиртовки (фитиль должен быть мокрым), при этом спирт загорается.
Реакции:
2КМnO4 + H2SO4 = Мn2O7 + Н2O + K2SO4
2С2Н5ОН + 2O2 = 4СO2 + 6Н2O + Q
• Качественная реакция на многоатомные спирты
Реактивы: Глицерин (при отсутствии можно заменить сахорозой), раствор сульфата меди, гидроксида натрия.
Оборудование: Демонстрационные цилиндры
Методика:
В демонстрационную пробирку или цилиндр наливают немного глицерина (обратить внимание учащихся на вязкость глицерина — причины: обилие водородных связей, "маслообразность" — влияние углеводородной цепи) и разбавляют водой. В другом цилиндре готовят осадок гидроксида меди, смешивая растворы гидроксида натрия и сульфата меди. Содержимое цилиндров сливают вместе и перемешивают. Наблюдают образование соединения с красивой, "васильковой" окраской.
При подготовке учащихся к практическим работам опыт показывают в другой последовательности. В пробирку наливают раствор глицерина, добавляют гидроксид натрия (должен быть избыток), а затем сульфат меди. В этом случае, также наблюдается "васильковая" окраска, однако образование гидроксида меди не происходит, проведение опыта сильно упрощается, что важно для проведения практических работ.
Реакция:
СН2СНСН2(ОН)3 + Сu(ОН)2 = СН2СНСН2(OН)O2Сu (уравнение дано в упрощённом виде)
• Химические и физические свойства фенола
Реактивы: Фенол, лакмус или метилоранж, гидроксид натрия, соляная кислота, бромная вода, азотная кислота, хлорид железа (III)
Оборудование: Химические стаканы, демонстрационные пробирки, пробиркодержатель, спиртовка Методика:
1. К воде, налитой в химический стакан, прибавляют с помощью шпателя фенол и перемешивают смесь. Констатируют образование эмульсии, которая вскоре расслаивается. Объясняют, что нижний слой — раствор воды в феноле, верхний — раствор фенола в воде.
2. К части эмульсии полученной в предыдущем опыте прибавляют какой-нибудь индикатор. Среда — кислая. Значит фенол — кислота. Чтобы это подтвердить, к эмульсии прибавляют концентрированный раствор гидроксида натрия. Раствор становится прозрачным. На доске пишут соответствующую реакцию. Теперь, к полученному раствору фенолята натрия приливают раствор соляной кислоты. Снова образуется эмульсия, пишут уравнение, делают вывод о том, что фенол — кислота слабая.
3. Эмульсию фенола смешивают в демонстрационной пробирке с бромной водой. Выпадает белый осадок трибромфенола. Пишут реакцию, рассматривают взаимное влияние фенил-радикала и ОН-группы друг на друга.
4. Нитрование фенола. Опыт также иллюстрирует о, п-замещение в феноле. В пробирку насыпают немного фенола и расплавляют его (при этом демонстрируется его легкоплавкость — т. пл. 40 °C). После плавления смесь выливают в химический стакан с раствором азотной кислоты (2:3). При этом образуются различные продукты, в частности — пикриновая кислота (2,4,6-тринитрофенол — пикриновая кислота).
5. Качественная реакция на фенолы. Все фенолы с хлоридом железа (III) дают фиолетовое окрашивание.
• Качественное определение спиртов и фенолов
Реактивы: Парафин, оксид меди (2), сульфат меди (безводный), известковая вода.
Оборудование: Пробирки, штатив (штатив-держатель), пробка с газоотводной трубкой, спиртовка
Методика:
Задание: В трех предложенных вам пробирках находятся следующие вещества:
а) фенол
б) этанол
в) пропантриол-1,2,3
Используя предложенные реактивы, определите содержимое каждой пробирки Реактивы: Растворы гидроксида натрия, сульфата меди (II), хлорида железа (III)
АЛЬДЕГИДЫ
• Получение альдегида
Реактивы: спирт этиловый, медная проволока.
Оборудование: спиртовка, химический стакан
Методика:
Из медной проволоки делают небольшую спиральку, которую раскаляют в пламени спиртовки и опускают в спирт. Эту операцию повторяют несколько раз. Полученный раствор обладает всеми свойствами альдегидов.
Реакция: СН3СН2ОН + CuO = СН3СНО + Н2O
• Реакция полимеризации формальдегида
Реактивы: формальдегид
Оборудование: демонстрационные пробирки, пробка с газоотводной трубкой, спиртовка
Методика:
В демонстрационную пробирку наливают 10 мл 40 %-ного раствора формальдегида. Пробирку начинают нагревать в пламени спиртовки. Раствор начинает мутнеть (образуется параформ — полимер формальдегида).
В другую пробирку насыпают немного сухого параформа, закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой и начинают нагревать. В этом случае происходит мономеризация (деполимеризация) и образуется газообразный формальдегид (порошок улетучивается).
Реакция: nСН2O = (СН2O)n
• Получение фенолформальдегидной смолы
Реактивы: Фенол, формалин, соляная кислота (1:2).
Оборудование: пробирки, спиртовка, фильтровальная бумага
Методика:
В пробирку помещают смесь 2,5 г фенола и 5 мл формалина. Ничего не происходит. Затем добавляют 7-10 капель соляной кислоты (катализатор). При этом начинается катализатор. Смесь охлаждают и дают ей отстояться. При этом в зависимости от условий образуется либо желтая смола, либо кусочек уже твердой белой смолы.
