Лабораторная робота памогите Получение сложных эфиров
1. Получение уксусноэтилового эфира (этилацетата).
Оборудование: прибор для получения галоидоалканов, штатив, спиртовка, мерный цилиндр, мерная пробирка.
Проведем реакцию этерификации в приборе для получения галоидоалканов и сложных эфиров. В реакционную колбу поместим этиловый спирт, уксусную кислоту в отношении 1:1 и концентрированную серную кислоту. Серная кислота используется как водоотнимающее средство. Так как реакция этерификации обратима, необходимо удалять воду. В холодильник нальем насыщенный раствор поваренной соли. В этом растворе растворимость эфира минимальна. При нагревании смеси образуется летучий уксусноэтиловый эфир. Он конденсируется в холодильнике. Он легче воды и раствора соли, поэтому образует верхний слой жидкости.
СН3СООН + С2Н5ОН = H2О + CH3COOС2Н5
1 - двугорлая колба-реактор
2 - воздушный холодильник
3 - приемник холодильника с суженной нижней частью
4 - газоотводная трубка
5 – колпачок
2. Получение изоамилового эфира уксусной кислоты (изоамилацетата) и этилового эфира масляной кислоты (этилбутирата).
Чтобы получить сложные эфиры в малых количествах, используем простой прибор. 1. В широкую пробирку вставим узкую пробирку таким образом, чтобы одна треть широкой пробирки в ее нижней части оставалась незаполненной. Проще всего можно укрепить узкую пробирку с нескольких кусочков резины, вырезанной из шланга или пробки. При этом необходимо учесть, что вокруг узкой пробирки обязательно нужно оставить зазор величиной не менее 1,5—2 мм, чтобы исключить избыточное давление при нагревании.
2. Теперь нальем в широкую пробирку 0,5—2 мл спирта и приблизительно столько же карбоновой кислоты, при тщательном охлаждении добавим 5—10 капель концентрированной серной кислоты.
3. Вставим внутреннюю пробирку, заполним ее снегом и укрепим собранный прибор в штативе. Прибор нужно поставить подальше от себя и не наклоняться над отверстием пробирки, потому что при неосторожном нагревании возможно разбрызгивание кислоты. Затем на самом малом огне спиртовки будем кипятить смесь не менее 15 минут.
Чем дольше нагревание, тем лучше выход. Внутренняя пробирка, заполненная снегом, служит обратным холодильником. По мере таяния снега нужно заменять пробирки на новые со свежим снегом и продолжать нагревание.
Уже до завершения опыта мы можем почувствовать приятный запах полученного сложного эфира, на который все же накладывается едкий запах хлористого водорода. После охлаждения реакционную смесь нейтрализуем разбавленным раствором соды и разделяем с делительной воронки. По этой методике мы получили:
1) изоамиловый эфир уксусной кислоты (с запахом груши);
2) этиловый эфир масляной кислоты (с запахом ананаса).
Прогнозирующая роль периодической системы, показанная ещё самим Менделеевым, в XX веке проявилась в оценке химических свойств трансурановых элементов.
Разработанная в XIX в. в рамках науки химии, периодическая таблица явилась готовой систематизацией типов атомов для новых разделов физики, получивших развитие в начале XX в. — физики атома и физики ядра. В ходе исследований атома методами физики было установлено, что порядковый номер элемента в таблице Менделеева, называемый также числом Менделеева, (атомный номер) является мерой электрического заряда атомного ядра этого элемента, номер горизонтального ряда (периода) в таблице определяет число электронных оболочек атома, а номер вертикального ряда — квантовую структуру верхней оболочки, чему элементы этого ряда и обязаны сходством химических свойств.
Появление периодической системы и открытие периодического закона открыло новую, подлинно научную эру в истории химии и ряде смежных наук — взамен разрозненных сведений об элементах и соединениях Д. И. Менделеевым и его последователями создана стройная система, на основе которой стало возможным обобщать, делать выводы, предвидеть.
Дано: V₁(p-p) = 250 мл
ρ₁(p-p) = 0,91 г/см³
ω₁ = 0,25 (25%) - выражаем в долях единицы, так потом удобнее
V(Н₂О) = 100 мл
Найти: ω₂ - ? См₂ - ? Сн₂ - ?
1) Находим массу исходного раствора по формуле:
m₁(p-p) = ρ₁ * V₁ = 0,91 * 250 = 227,5 г
2) Если концентрация раствора выражена в долях единицы, то массу растворенного вещества в граммах находят по формуле:
m(в-во) = ω * m(p-p)
где: m(p-p) - масса раствора в граммах, ω - массовая доля растворенного вещества, выраженная в долях единицы.
m₁ = 0,25 * 227,5 = 56,875 г
3) Так как плотность воды равна 1 г/см³ (или 1 г/мл), то 100 мл воды имеют массу m(Н₂О) = 100 г
После приливания воды масса нового раствора стала:
m₂(p-p) = m₁(p-p) + m(Н₂О) = 227,5 + 100 = 327,5 г
Но масса растворенного вещества осталась неизменной - 56,875 г. Значит концентрация нового раствора, выраженная в массовых долях, равна:
ω₂ = m(в-во)/ m₂(р-р) = 56,875/327,5 = 0,1737 (или 17,37%)
4) Если при определении ω было все равно какое вещество растворено, то при определении молярной и нормальной концентрации нужно знать массу 1 моля гидроксида аммония:
М(NH₄OH) = 14 + 4*1 + 16 + 1 = 35 г/моль
Кстати масса моль-эквивалента гидроксида аммония тоже равна 35 г, значит значения См и Сн будут одинаковы.
Концентрация См показывает, сколько молей растворенного вещества содержится в 1 л (1000 мл) раствора.
Находим сколько молей составляет 56,875 г гидроксида аммония:
n(NH₄OH) = m(NH₄OH) / М(NH₄OH) = 56,875 / 35 = 1,625 моль
И эти 1,625 молей содержится в (250 + 100) = 350 мл раствора.
Составляем пропорцию:
350 мл раствора содержат 1,625 моль NH₄OH
1000 мл раствора Х моль NH₄OH
Х = 1000*1,625/350 = 4,643 моль
Значит См = Сн = 4,643 моль/л
ответ: ω = 17,37 %
См = Сн = 4,643 моль/л