خانه / آموزش / آزمایشگاه شیمی / تهیه گاز اتیلن

تهیه گاز اتیلن

تهیه گاز اتیلنReviewed by محمد ابراهیمی on Nov 14Rating:
تهیه گاز اتیلن
تهیه گاز اتیلن

هدف آزمایش
تهیه کوچکترین و مهمترین هیدروکربن زنجیری سیر نشده از گروه آلکن‌ها یعنی اتیلن و مشاهده اثر آن بر روی مواد مختلف.

تئوری آزمایش
آلکن‌ها ، دسته بزرگی از هیدروکربن‌ها را شامل می‌شوند که به هیدروکربنهای غیر اشباع موسومند. تعداد هیدروژنهای این ترکیبات ، کمتر از آلکانهای هم‌کربن می‌باشد. آلکن‌ها ممکن است یک یا چند پیوند دو گانه مجزا و دور از هم یا مزدوج داشته باشند.
اتیلن کوچکترین عضو خانواده آلکن‌ها و به فرمول C2H4 می‌باشد که دو اتم هیدروژن کمتر از آلکان هم‌کربن (اتان) دارد. بررسی ساختمان اتیلن به طریقه کوانتوم مکانیکی نشان داده است که کربن برای این که در ساختمان اتیلن شرکت نماید، لازم است که با استفاده از اوربیتالهای ۲s و دو اوربیتال ۲p خود ، سه اوربیتال هیبریدی یکسان بوجود آورد.

وسایل و مواد مورد نیاز
بالن تقطیر ۲۵۰ml
قیف شیردار
دماسنج ۳۰۰درجه سانتی‌گراد
تشک فلزی
دو بطری شستشوی گاز
سه عدد لوله آزمایش معمولی
در لاستیکی
لوله شیشه‌ای باریک
ارتباط لاستیکی
ترازو
پی پت
اتانول ۹۶ درجه
اسید سولفوریک غلیظ
سولفات مس II
سود یا پتاس جامد
شن و ماسه نرم
پرمنگنات پتاسیم جامد
کربنات سدیم
آب برم
تهیه محلولهای مورد نیاز
ابتدا محلولهای مورد نیاز را تهیه می‌کنیم:
محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد (یک گرم پرمنگنات در ۹۹ میلی لیتر آب مقطر)
محلول کربنات سدیم ده درصد (ده گرم کربنات در ۹۰ میلی‌متر آب مقطر)
محلول آب برم رقیق (حجم بسیار کمی از برم غلیظ را در زیر هود با آب مقطر رقیق نمایید.)
در داخل سه لوله آزمایش هر یک ۵ml از محلولهای تهیه شده ریخته و آنها را برای آزمایش با گاز اتیلن آماده نمایید.
لوله اول ، ۵mlاز محلول آب برم رقیق
لوله دوم ، ۵ml از محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد همراه چند قطره محلول اسید سولفوریک رقیق (محلول پرمنگنات اسیدی)
لوله سوم ، ۵ml از محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد همراه چند قطره از محلول کربنات سدیم ۱۰% (محلول پرمنگنات قلیایی)شرح آزمایش
بالن تقطیر را به سه ظرف متوالی متصل کنید. در داخل بالن تقطیر ، مقداری شن و ماسه نرم ریخته و روی آن به آرامی ۵۰ml از اسید سولفوریک غلیظ اضافه کرده و مخلوط نمایید تا به صوزرت خمیر درآید و مجددا دو گرم سولفات مس II را به مخلوط اضافه کنید. در داخل قیف شیردار نیز ۴۰ml اتانول ۹۶ درجه ریخته و وسیله را جهت انجام آزمایش آماده کنید.
چراغ گاز را روشن کرده و زیر بالن قرار داده و قطره قطره ۳۰ml از اتانول را وارد بالن نموده و شیر قیف را ببندید. به کمک دماسنج ، دما را روی ۱۶۰ درجه سانتی‌گراد ثابت نگهدارید. با افزایش دما شعله را کنار کشیده و با کاهش به محل اولیه برگردانید. در این عمل، اتانول یک مولکول آب از دست داده و گاز اتیلن تولید می‌شود و این گاز ، از دو بطری شستشوی گاز دارای محلول پتاس یا سود غلیظ و اسید سولفوریک غلیظ عبور می‌نماید.
با آن ، می‌توانید سه آزمایش زیر را انجام دهید:
لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره یک که دارای آب برم رقیق است نمایید. رنگ آب برم از بین می‌رود.
لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره دو که دارای محلول پرمنگنات پتاسیم اسیدی است، نمایید. رنگ محلول از بین می‌رود.
لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره سه که دارای محلول پرمنگنات پتاسیم قلیایی است، نمایید. رسوب قهوه‌ای رنگ دی‌اکسید منگنز تولید می‌گردد. (این خواص نشان می‌دهد که اتیلن جزو هیدروکربن‌های سیر نشده است.)

نتیجه آزمایش
می‌دانیم که در ساختار اتیلن ، یک اتصال دو گانه یا مضاعف موجود است: CH2=CH2 به این علت ، گاز اتیلن تمایل زیادی برای انجام واکنش دارد. در آزمایش اول ، گاز اتیلن طبق واکنش زیر تولید می‌شود:

C2H5OH (+H2SO4 + Heat) → H2O + C2H4

واکنش های سه آزمایش بعدی به قرار زیرند:
اثر گاز اتیلن بر آب برم

CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br

اثر گاز اتیلن بر محلول رقیق پرمنگنات اسیدی شده

C2H4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → ۲MnSO4 + K2SO4 + H2C2O4 + 4H2O

اثر گاز اتیلن بر محلول پرمنگنات قلیایی شده

۳C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → ۳C2H4(OH)2 + 2MnO2↓+ ۲KOH

C2H4(OH)2 ، یک الکل دارای دو عامل هیدروکسیل است و به نام گلیکول نامیده می‌شود.

منبع :

متن از shimi.blogfa.com
امتیاز دهید:
1 ستاره2 ستاره3 ستاره4 ستاره5 ستاره (امتیازی داده نشده)
Loading...
برای عضویت درکانال تلگرام جم شیمی روی تصویر کلیک کنید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

محدودیت زمانی،روی فلش کلیک کنید تا کد جدید تولید شود