Подготовка к работе

Изучите следующие теоретические вопросы:

▪ электронное строение углерода, его валентные состояния и характеристика связей;

▪ строение органических соединений, классификация, сущность понятий: изомеры, гомологи, радикалы, функциональные группы;

▪ основные источники органических соединений и роль органических соединений в жизни и практической деятельности человека;

▪ высокомолекулярные органические соединения и их принципиальные отличия от низкомолекулярных органических соединений;

▪ основные методы получения полимеров, сущность понятий: мономер, олигомер, полимер, степень полимеризации.

▪ свойства полимеров и основные направления их практического использования.

Рабочее задание Задание 1. Получение углеводородов простой перегонкой нефти

(опыт выполняется демонстрационно)

Углеводороды – самые распространённые в природе органические соединения, они же являются основой и источником получения дру­гих классов соединений.

Сырьём для получения углеводородов является природное иско­паемое топливо − газ, нефть, уголь.

В перегонную колбу дистилляционной установки (рис. 13.2.) налейте до половины её объёма нефти, бросьте несколько керамиче­ских кусочков (для равномерного кипения), плотно закройте колбу пробкой с термометром (шкала до 350 °С), проверьте плотность со­единения частей установки. Затем пустите воду в рубашку охлажде­ния холодильника и включите колбонагреватель.

По мере нагревания нефти начнётся постепенное испарение уг­леводородов и их конденсация в холодильнике (перегонка).

В ходе перегонки следите за равномерностью кипения смеси, за показаниями термометра и за поступлением отгона в приёмник.

Рис. 13.2. Установка для простой перегонки

Отберите следующие фракции дистиллята:

I – t = (70-120) °С (газолин) бензин

II – t = (120-180) °С (лигроин)

I II – t = (180-200) °С (уайт-спирит) керосин

IV – t = (200-250) °С (газойль)

Укажите состав нефти (объёмные проценты фракций) и назначение полученных при перегонке продуктов.

Задание 2. Окисление органических соединений

Практически все органические соединения горят, образуя углекислый газ, воду и выделяя при этом большое количество тепла. С помощью этой реакции можно отличить органическое вещество от неорганического. На практике это свойство органических соединений используется для получения энергии, углеводороды – прекрасное мо­торное топливо.

Горение – это жёсткое окисление. Но если реакцию проводить в мягких условиях, используя различные окислители, давление, катали­заторы, то можно получить промежуточные продукты окисления, ко­торые нашли широкое применение в практической деятельности че­ловека.

Общую схему окисления углеводородов можно представить в сле­дующем виде (где [O] – окислитель):

R–H R – ОH R^/ – СO– Н R – COOH CO₂ + H₂O.

углеводород спирт альдегид кислота

Поставьте в штатив 6 пробирок и налейте по ~ 1 мл в первую октана, во вторую – стирола, в третью – толуола, в четвертую – изоамилового спирта, в пятую – формальдегида, в шестую – уксусной кислоты.

Добавьте к октану, стиролу, толуолу и уксусной кислоте раствор КМnO₄, к изоамиловому спирту − раствор К₂Сг₂O₇, к формальдегиду − раствор Ag₂O в NH₄OH. В пробирки с толуолом и спиртом прибавьте по несколько капель концен­трированной серной кислоты для усиления окислительных свойств КМnO₄ и К₂Сг₂O₇.

Отметьте наблюдаемые явления в каждой пробирке и закончите урав­нения реакций, записав их в рабочую тетрадь.

Сделайте выводы об отношении различных соединений к окислителям, их устойчивости и распространении в природе.