Jak získat chlorethan z etanu v organické chemii. Jak získat chlorethan z ethylalkoholu Jak získat ethanol z chlorethanu

Chloroethan je hořlavá těkavá kapalina se zvláštním zápachem a bezbarvou barvou. Chloroethan se v lékařské praxi velmi často používá k anestezii nebo inhalační anestezii. Jedná se o poměrně silný lék, díky kterému dochází k anestezii velmi rychle, doslova během několika minut. Hlavní nevýhodou této chemikálie je krátká doba působení, to znamená, že po anestezii dochází k probuzení po 20 minutách, takže ji lze použít pouze pro krátkodobé chirurgické zákroky. Může být také použit jako lokální analgetikum při dermatitidě, sportovních úrazech, pohmožděninách, bodnutí hmyzem, zánětech atd.

V organické chemii existují různé typy chemických reakcí:

1. Odštěpení (eliminace)

Jde o chemické reakce, v jejichž důsledku z molekuly původní sloučeniny vznikají molekuly několika nových látek. Mezi eliminačními reakcemi je velmi důležitá reakce tepelného rozkladu uhlíků.

2. Přistoupení

V důsledku těchto reakcí se několik molekul reaktantů spojí do jedné. To je hlavní rys adičních reakcí.

3. Substituce

Při provádění těchto reakcí je jeden atom nebo celá skupina atomů nahrazena jiným atomem nebo jinou skupinou atomů.

4. Přeskupení (izomerizace)

V důsledku těchto reakcí vznikají z molekul jedné látky molekuly jiných látek.

Jak získat chlorethan z etylenu

V tomto případě použijeme adiční reakci - hydrohalogenaci (adici halogenu - vodík vodík). Chlorethan z ethylenu lze tedy získat následující reakcí:

C2H4 + HC1 = C2H5CI

Jak získat ethanol z chlorethanu

Nyní musíme použít chemickou reakci - substituci alkálií, v důsledku čehož získáme alkohol a sůl:

C2H5Cl + NaOH = C2H5OH + NaCl

Jak získat chlorethan z etanu

Abychom získali chlorethan z ethanu, používáme obvyklou halogenaci alkanů. Musíte si pamatovat pouze jednu důležitou podmínku, reakce musí být prováděny za přítomnosti světla. Zde je chemická rovnice dané reakce.

Halogenované uhlovodíky jsou produkty nahrazení atomů vodíku v uhlovodících jedním nebo více atomy halogenu.

Většina halogenovaných uhlovodíků (haloalkylů) jsou vysoce reaktivní sloučeniny. Pro sloučeniny této třídy mají největší význam substituční a eliminační reakce. Chemické vlastnosti halogenalkylů jsou primárně určeny vazbou C - X (X = F, Cl, Br, I). Vazba C - X v halogenalkylech je charakterizována zvýšenou polaritou. To se vysvětluje větší elektronegativitou atomu halogenu ve srovnání s uhlíkem, se kterým je vázán.

Elektronová hustota je posunuta směrem k atomu halogenu (-I- efekt). Taková redistribuce elektronové hustoty vede k tomu, že na atomu halogenu vzniká částečný záporný náboj (-) a na atomu uhlíku částečný kladný náboj ( +):

V důsledku toho se C - X -vazba polarizuje. Snížená elektronová hustota na atomu uhlíku určuje vysokou, na rozdíl od nasycených uhlovodíků, reaktivitu halogenderivátů, které snadno vstupují do reakcí nukleofilní substituce (SN) a eliminace (eliminace) (E).

Laboratorní práce

Objektivní: studium metod získávání a chemických vlastností halogenovaných uhlovodíků.

Reagencie a vybavení: 2N NaOH, H2SO4 konc.; 0,2N AgN03;I2 v roztoku KI; chlorbenzen; ethanol, NaCl (s); chloralhydrát (krystal).

stojan se zkumavkami; držák na zkumavku; diapozitivy; duch lampa, mikroskop.

Zkušenosti 3.1 Získávání chlorethanu z etanolu

Do zkumavky nasypte malé krystalky chloridu sodného do výšky asi 3 mm a přidejte 3-4 kapky ethylalkoholu tak, aby veškerá sůl byla navlhčena alkoholem. Poté přidejte 3-4 kapky kyseliny sírové a zahřívejte nad plamenem lihové lampy, abyste zabránili příliš rychlému uvolňování chlorovodíku. Pro kontrolu postupu tvorby chlorethanu se otvor zkumavky přivede k plameni lihové lampy a zapálí (chlorethan hoří za vzniku charakteristického zeleného prstence). Po počátečním zahřívání, jakmile je zaznamenán alespoň slabý zelený prstenec chlorethanu, se zahřívání zastaví. Je nutné napsat reakční rovnice.

Poznámka. Zkumavka by se neměla zbytečně zahřívat, protože při reakci vzniká značné množství chlorovodíku. Z tohoto důvodu byste se neměli pokoušet detekovat zápach chlorethanu.

Pokus 3.2 Příprava chloroformu z chloralhydrátu

Vložte 3-4 krystaly chloralhydrátu do zkumavky, přidejte 6-8 kapek 2N. NaOH a mírně zahřál kapalinu, která se již při pokojové teplotě zakalila. co se stane potom? Měli byste věnovat pozornost vůni výsledné kapaliny a porovnat ji s vůní chloroformu z láhve. Je nutné napsat reakční rovnice.

Pokus 3.3 Získání jodoformu z ethanolu

Do zkumavky dejte 2 kapky ethanolu, 3 kapky roztoku jodu v jodidu draselném a 3 kapky 2N. NaOH. Při mírném zahřátí (někdy i z tepla rukou) se objeví bílý oblak s charakteristickým velmi přetrvávajícím zápachem jodoformu. Když se zákal rozpustí, přidá se do teplého roztoku dalších 3-5 kapek roztoku jódu. Počkejte 2-3 minuty, dokud se nevytvoří krystaly. Poté se pomocí pipety odeberou ze dna zkumavky 2 kapky kapaliny s krystaly jodoformu, přenesou se na podložní sklíčko pod mikroskopem a do deníku se načrtne tvar získaných krystalů. Napište reakční rovnice.

Poznámka. Směs jódu s alkoholem a alkálií se zahřeje k varu, ale nevaří, protože vzniklý jodoform se rozloží.

Test 3.4Komparativní mobilita halogenu v benzenovém jádře

a) Ethan z metanu lze získat ve dvou stupních. Chlorací methanu vzniká chlormethan:

Když chlormethan interaguje se sodíkem, vzniká ethan (Wurtzova reakce):

Ethanol lze získat z ethanu ve dvou fázích. Chlorací ethanu vzniká chlorethan:

Když je chlorethan vystaven vodnému alkalickému roztoku, atom chloru je nahrazen hydroxylovou skupinou a vzniká ethanol.

Ethan z ethanolu lze také získat ve dvou stupních. Při zahřívání ethanolu s kyselinou sírovou dochází k dehydrataci a vzniká ethylen:

b) Při zahřívání ethanolu s kyselinou sírovou dochází k dehydrataci a vzniká ethylen:

Když se ethylen hydrogenuje na katalyzátoru, tvoří se ethan:

Chlorací ethanu vzniká chlorethan:

Acetaldehyd lze získat z chlorethanu ve dvou stupních. Když je chlorethan vystaven vodnému alkalickému roztoku, tvoří se ethanol.

Při zahřívání se ethanol oxiduje oxidem měďnatým na acetaldehyd:

c) Butadien lze získat přímo z ethylalkoholu zahříváním v přítomnosti katalyzátoru se současnou dehydrogenací (eliminace vodíku) a dehydratací (eliminace vody):

d) Při silném zahřívání uhličitanu vápenatého uhlíkem vzniká karbid vápníku:

Při působení na karbid vápníku s vodou se získá acetylen:

Ethylalkohol lze získat z acetylenu ve dvou stupních. Při hydrogenaci acetylenu v přítomnosti katalyzátoru vzniká ethylen.

Ethan - C2H6 - plyn bez zápachu a barvy, třída alkan. V přírodě se nachází ve složení ropy, zemního plynu a dalších uhlovodíků, a proto se odkazuje na organické sloučeniny. Z etan umožněno získat ethyl alkohol... Je pravda, že tento proces je poměrně pracný alkohol obvykle získávány jiným způsobem.

Instrukce

1. Ethyl alkohol se získávají výhodně jako výsledek fermentace produktů obsahujících cukr, obilí, ovoce, bobulovin, zeleniny. K tomu se používají rektifikační jednotky, ohřev, destilace.

2. Získejte ethyl alkohol z etan lehká reakce je umožněna v procesu katalytické oxidace při zahřátí na 2000 stupňů v přítomnosti katalyzátoru.

3. Další způsob získávání ethyl alkohol a od etan spočívá v provádění následujících reakcí: 1. halogenace při teplotě 1000 °C a v přítomnosti ultrafialového světla: C2H6 + Cl2 = C2H5Cl2. poté proveďte reakci s alkálií: С2H5Cl + NaOH = C2H5OH + NaCl

4. Ethyl alkohol z etan je dovoleno jej získat ještě jednou metodou. Dehydrogenovat etan při 400-5000 °C v přítomnosti platiny Pt, niklu Ni, Al2O3 katalyzátory: C2H6 = C2H4 + H2

6. Ethan je hořlavý, ve vodě přibližně nerozpustný, ve směsi se vzduchem výbušný, netoxický. Při zahřátí etan do teploty 575-10000 °C se rozkládá na acetylen a vodík, následným ohřevem dochází ke karbonizaci a tvorbě aromatických uhlovodíků.

7. V průmyslu se etan používá k výrobě ethylenu, bezbarvého plynu, který má stejný chemický vzorec jako ethan. V minulém století se k anestezii používal etylen v kombinaci s kyslíkem. Dnes je etylen surovinou pro nákup polyethylenu, vinylacetátu, ethylenoxidu, kyseliny octové a mnoha dalších. Ethylen je také fytohormon, který ovlivňuje zdraví a růst mnoha živých organismů.

Ethyl alkohol nebo ethanol je kapalina s chemickým vzorcem C2H5OH. Ethanol tvoří při kontaktu se vzduchem výbušnou směs. V technice má široké využití ve formě azeotropní směsi, je to výborné, ale hořlavé rozpouštědlo. Používá se také v potravinářském a lékařském průmyslu. Získávání ethyl alkohol a je poměrně komplikovaný proces, který vyžaduje mnoho znalostí v oblasti syntézy podobných látek.

Instrukce

1. Jedna z metod získávání ethyl alkohol a - fermentace bramborového škrobu kvasinkovými enzymy. Tento způsob se stále používá, ale vzhledem k růstu spotřeby již nedokáže pokrýt potřeby průmyslu, navíc nevýhodou tohoto způsobu je potřeba velkých výdajů na potravinářské suroviny.

2. Další metodou získávání etanolu je hydrolýza dřeva. Tato metoda je také spojena s použitím rostlinného oleje. Dřevo obsahuje asi 50 % celulózy, pomocí vody a kyseliny sírové se z něj získává glukóza, která se následně fermentuje. Jednou z výrobních metod je v tomto případě hydratace ethylenu kyselinou sírovou. Používá se také přímá hydratace ethylenu vodou a kyselinou fosforečnou.

Související videa

Poznámka!
Výroba čistého etylalkoholu doma je prakticky nereálná, bude vždy obsahovat příměsi jedovatého metylalkoholu.

chloroethan(jiné názvy - ethylchlorid, ethylchlorid) je bezbarvý plyn s chemickým vzorcem C2H5Cl. Mísitelný s ethylalkoholem a diethyletherem, přibližně nemísitelný s vodou. Jak je možné tuto látku získat?

Instrukce

1. Existují dva hlavní průmyslové způsoby syntézy chloru etan: 1) Hydrochlorací ethylenu (ethenu) 2) Chlorací ethanu.

2. V současné době je 2. metoda uznávána jako slibnější a ekonomicky výhodnější. Reakce probíhá následovně: C2H6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl

3. Jako každá standardní reakce halogenace alkanů probíhá podle tzv. „Radikální mechanismus“. Aby byla zahájena její předmluva, musí být směs: alkan (v tomto případě ethan) - halogen (v tomto případě chlor) vystavena nasycenému ultrafialovému záření.

4. Vlivem světla se molekula chloru rozkládá na radikály. Tyto radikály zde také interagují s molekulami ethanu, odebírají jim atom vodíku, v důsledku toho vznikají ethylové radikály C2H5, které naopak ničí molekuly chloru a tvoří nové radikály. To znamená, že existuje „řetězová reakce“, abych tak řekl.

5. Zvýšení teploty zvyšuje rychlost chlorace etanu. Protože se však "výtěžek" dalších derivátů ethanu obsahujících chlor rovněž zvyšuje, což je nežádoucí, je tato reakce prováděna při nízkých teplotách pro maximální potenciální získání cílového produktu.

Užitečná rada
I relativně krátce se právě z této látky vyráběl tetraethylolovo Pb (C2H5) 4 - známá tepelná elektrárna, přísada do motorového paliva, která zvyšuje jeho oktanové číslo a snižuje pravděpodobnost detonace. Vzhledem k mimořádné škodlivosti tohoto aditiva, kvůli toxicitě olova a všech jeho sloučenin je nyní používání olovnatého benzínu výrazně omezeno a v řadě zemí je zcela zakázáno. Je povoleno pouze přidávání CHP do leteckého paliva. Chlorethan se také používá při výrobě acetátu celulózy, při organosilikonové syntéze, jako rozpouštědlo pro řadu pryskyřic, tuků atd. Využití nachází v lékařství jako rychle působící anestetikum pro lokální anestezii, „mrazák“.

Ethanol je bezbarvá organická látka s ostrým, specifickým zápachem. Používá se v průmyslu, v laboratořích - jako nejlepší organické rozpouštědlo, v lékařství - jako krásné antiseptikum. Ethyl alkohol používá se také k výrobě alkoholických nápojů. Získejte to různými způsoby.

Instrukce

1. Na prvním místě je získávání etanolu během fermentačního procesu. Výsledkem je fermentace glukózy nebo hroznového cukru, alkohol a oxid uhličitý. Uvolnění plynových bublin naznačuje, že proces není dokončen. Teprve když se přestane vypouštět oxid uhličitý, je dovoleno říci, že proces je u konce, enormnější alkohol nebudou tvořeny. Pořízení schematicky alkohol a z glukózy se nechá prezentovat ve formě reakce: C? H? O? = fermentace = C3H30H + CO2.

2. Pro nákup hroznového vína s obsahem ethyl alkohol a 16 %, je povoleno používat hroznovou šťávu, protože glukóza je v něm obsažena ve volné formě. Neméně známou metodou je fermentace. K implementaci této metody se používají brambory. Uvaří se, ochladí a přidá se slad; obsahuje směs enzymů, pod jejichž vlivem se po přidání kvasnic alkohol .

3. Existuje řada dalších chemických metod, při kterých je možné metamorfózou získat ethanol z primitivnějších látek, jako je ethan a etylen. 1. metoda - hydratace etylenu. Reagujte ethylen s kyselinou sírovou. V důsledku toho byste měli získat kyselinu ethylsírovou: CH2 = CH? + H? SO? = CH2-CH2-OSO2OH. Potom se ethylsírová kyselina podrobí hydrolýze: CH2-CH2-OSO2OH + H20 = C2H2OH + H2S02. diethylether, následně získaná směs potřebuje další čištění. Čištění reakčních produktů je založeno na rozdílu teplot varu mezi ethanolem a diethyletherem.

4. 2. metoda - hydratace etylenu. Hydratace se provádí pod tlakem při teplotě 300 °C. + H20 = C2H200H.

5. Třetí metodou je získávání ethanolu z ethanu v alkalickém prostředí s dalším čištěním. V prvním stupni vzniká bromethan, ve 2. stupni ethyl alkohol: CH? -CH? + HBr = CH2-CH2Br + HBr;CH2-CH2Br + H20 = NaOH = C2H20H + HBr.

Související videa

Acetylen patří mezi nenasycené uhlovodíky. Jeho chemické vlastnosti jsou určeny trojnou vazbou. Je vysoce citlivý na oxidační, substituční, adiční a polymerizační reakce. Etan- limitující uhlovodík, pro který platí morálka reakce radikálové substituce, dehydrogenace a oxidace. Při asi 600 stupních Celsia se rozkládá na vodík a ethen.

Budete potřebovat

• - chemické zařízení;
• - katalyzátory;
• - bromová voda.

Instrukce

1. Acetylen, etylen a ethan jsou za normálních podmínek bezbarvé hořlavé plyny. Nejprve se proto seznamte s bezpečnostními opatřeními při práci s těkavými látkami. Nezapomeňte si zopakovat molekulární strukturu a chemické vlastnosti alkynů (nenasycených uhlovodíků), alkenů a alkanů. Podívejte se, jak se podobají a v čem se liší. Chcete-li koupit ethan, potřebujete acetylen a vodík.

2. Pro výrobu acetylenu v laboratoři rozložte karbid vápníku CaC2. Můžete si ho vzít hotové nebo získat spékáním nehašeného vápna s koksem: CaO + 3C = CaC2 + CO - proces probíhá při teplotě 2500 °C, CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca (OH) 2. Vyrobte dobrá reakce pro acetylen - odbarvení bromovou vodou nebo roztokem manganistanu draselného.

3. Vodík budete moci získat několika způsoby: - ​​interakcí kovů s kyselinou: Zn + 2 НСl = ZnСl2 + Н2? - reakcí alkálie s kovy, jejichž hydroxidy mají amfoterní vlastnosti: Zn + 2 NaOH + 2 Н2О = Na2 + Н2? - elektrolýzou vody, ke zvýšení elektrické vodivosti, do které se přidává alkálie. V tomto případě se na katodě tvoří vodík a na anodě kyslík: 2 Н2О = 2 Н2 + O2.

4. K nákupu od acetylén ethanu je nutné provést reakci adice vodíku (hydrogenaci), při uvažování vlastností chemických vazeb: nejprve od acetylén se získá ethylen a poté následnou hydrogenací ethan. Pro vizuální vyjádření procesů sestavte a zapište reakční rovnice: C2H2 + H2 = C2H4C2H4 + H2 = C2H6 Hydrogenační reakce probíhá při pokojové teplotě za přítomnosti katalyzátorů – jemně drceného palladia, platiny nebo niklu.

Související videa

Poznámka!
Při práci dodržujte bezpečnostní opatření. Pamatujte, že tyto plyny dobře hoří a jsou výbušné, když jsou smíchány se vzduchem nebo kyslíkem.

Užitečná rada
Vezměte prosím na vědomí, že vodík je lehčí než vzduch, proto se musí shromažďovat ve zkumavce převrácené dnem vzhůru. Nákup etanu budete moci určit tak, že jej vystavíte bromové vodě (jeho barva zůstane konstantní).

Ethan a propan- plyny, nejjednodušší zástupci řady nasycených uhlovodíků - alkany. Jejich chemické vzorce jsou C2H6 a C3H8. Ethan se používá jako surovina pro výrobu etylenu. Jako palivo se používá propan, a to jak v čisté formě, tak ve směsi s jinými uhlovodíky.

Instrukce

1. Pro získání propan potřebujete dva nejjednodušší uhlovodíky: metan a ethan. Vystavte je odděleně od sebe halogenu (nebo spíše chlóru) pod vlivem ultrafialového záření. To je nezbytné pro vytvoření iniciátorů reakce - volných radikálů. V důsledku toho probíhají následující reakce: - CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl, to znamená, že se tvoří methanchlorid a chlorovodík; - С2Н6 + Сl2 = C2H5Cl + HCl, to znamená, že se tvoří ethanchlorid a chlorovodík.

2. Později vystavte methanchlorid a ethanchlorid v přítomnosti kovového sodíku. V důsledku probíhající reakce, propan a chlorid sodný. Reakce probíhá podle následujícího schématu: - C2H5Cl + CH3Cl + 2Na = C3H8 + 2NaCl Tento druh reakce se nazývá "Würzova reakce", pojmenovaná po slavném německém chemikovi, který jako první syntetizoval symetrický uhlovodík. interakce sodíku s halogenovými deriváty alkanů ...

3. Při halogenačních reakcích můžete místo chloru použít brom. Primitivně, pokud použijete chlór s vyšší energií, je reakce rychlejší a jednodušší.

4. V průmyslu propan z etan nedostávají: tento proces je absolutně nerentabilní. Takové reakce jsou čistě edukativního zájmu, slouží k procvičování a upevňování laboratorních dovedností.

Užitečná rada
Ethan se nachází v ropě a plynech a vzniká také při krakování ropy a suché destilaci uhlí. Propan se nachází v zemních plynech. Také tento právník alkanů nachází uplatnění jako složka nízkoteplotních rozpouštědel, při získávání monomerů používaných při výrobě polypropylenu, jako suroviny pro petrochemickou syntézu atd.

Abychom pochopili, jak získat chlorethan z etanu, pojďme nejprve analyzovat vlastnosti ethanu.

Stručný popis ethanu

Tento uhlovodík má vzorec C2H6. Uhlíky v jeho molekule jsou v hybridním stavu sp3. To se odráží ve fyzikálních a chemických vlastnostech látky. Za normálních podmínek je etan ve vodě špatně rozpustná plynná látka. Stejně jako všichni ostatní zástupci třídy alkanů má ethan nasycené jednoduché vazby. To se odráží v chemických vlastnostech daného uhlovodíku. Není schopen vstupovat do adičních reakcí, je pro něj přípustná pouze radikální substituce.

Vlastnosti toku

Pojďme zjistit, jak získat chlorethan z etanu. K tomu je nutné provést reakci mezi ethanem a chlorem za přítomnosti kvanta světla (zvýšená teplota). Vlivem homolytického štěpení vazby vznikají chlórové radikály. Výchova vyžaduje určitý výdej energie.

Lze jej získat různými způsoby. Za jednu z možností vzniku radikálů lze považovat tepelnou pyrolýzu. Pro získání chlorethanu z etanu je rovnice napsána při teplotě asi 500 0 С. Energie, která se v tomto případě uvolní, stačí k rozbití vazeb. Druhým způsobem tvorby aktivních radikálů je použití ultrafialového záření.

Mechanismus radikální substituční reakce

Zvažme, jak získat chlorethan z etanu. probíhá mechanismem SR-působení halogenů s alkany. V plynné fázi, kdy ethan reaguje s chlórem, dochází nejprve k disociaci chloru pod vlivem UV záření. Tato fáze se nazývá iniciace, je to právě tato fáze, která se vyznačuje výskytem aktivních částic-radikálů chloru. Výsledné částice napadají molekulu ethanu a tvoří chlorovodík a také ethylový radikál C2H5.

Pokračujme v rozhovoru o tom, jak získat chlorethan z etanu. V další fázi ethylový radikál interaguje s molekulou chloru, tvoří ethanchlorid a další radikál chloru. Je to on, kdo je schopen znovu vstoupit do reakce a pokračovat v cyklu řetězové reakce. Tato fáze se nazývá růst řetězce. Počet aktivních radikálů se v této fázi interakce nemění, ale zůstává v plném rozsahu. Třetí fáze reakce, která se nazývá ukončení řetězce, funguje jako konec cyklu. Zahrnuje srážku volných částic, což vede ke vzniku reakčních produktů.

aplikace

Odpověď na otázku, jak získat chlorethan z etanu. Zastavme se u aplikace. Produkovaný chlorethyl je závažná omamná látka. Používá se jako anestezie při chirurgických operacích. Dvě až tři sekundy stačí k minimalizaci fyzické aktivity.

Jako hlavní nevýhodu této látky zaznamenáváme možnost předávkování. I mírné zvýšení povolené sazby způsobuje lidskému tělu vážné problémy. V dnešní době se chlorethan používá jen v některých případech jako omamná látka.

Ve větší míře je žádaný jako lokální prostředek pro krátkodobou povrchovou anestezii kůže. Jakmile je na kůži, látka se odpařuje, dochází k hypotermii kůže, její citlivost se snižuje, v důsledku čehož je možné provádět řezy, to znamená provádět drobné povrchové operace.

Tato látka se také používá ke snížení svědění, léčbě tepelných popálenin, neuromyozitidy, kryoterapie zánětu. Ampule se nejprve zahřeje v dlani, poté je proud nasměrován na pokožku. Pro lékařské účely se postup provádí jednou denně po dobu 7-10 dnů.