Совет 1: Как получить этилен из метана

Метан представляет собой простейший предельный углеводород, из которого путем последующих реакций могут быть получены другие органические вещества, в том числе и этилен. Он, как и метан, является простейшим веществом, но, в отличие от него, относится к классу непредельных углеводородов.
Инструкция
1
Из метана можно получить ряд сложных органических соединений. Сам он представляет собой бесцветный газ, не имеющий вкуса и запаха, практически нерастворимый в воде, и имеющий меньшую плотность, чем воздух. Он является одним из самых распространенных газов на Земле и других планетах Солнечной системы. При температуре свыше 1000оС метан разлагается до сажи и водорода: CH4→C+2H2.Этот процесс называется крекингом метана. При крекинге другого углеводорода - этана - получается этилен. Поэтому для получения этилена первоначально из метана получают этан, а затем этан подвергают крекингу.
2
С помощью реакции Вюрца можно получить из соединений метана этан, а затем начать процесс крекинга, в результате чего получится этилен. Эта реакция заключается в том, что к йодистому метилу добавляется металлический натрий, в результате чего получается этан: CH3-Y+[Na]+CH3-Y→C2H6Затем проводится реакция крекинга этана: C2H6→CH2=CH2+CH4+H2 (при t=500оС)
3
Существует и более современный и простой способ получения этилена из метана. В этом случае, реакцию обычно проводят при температуре 500-900оС в присутствии кислорода и оксидов марганца, кадмия. Затем газы разделяют абсорбцией, глубоким охлаждением и ректификацией под давлением. Уравнение получения этилена из метана выглядит следующим образом: 2CH4→C2H4+H2
4
Второй способ, ввиду его простоты, применяется чаще. Из этилена, в свою очередь, получают другие органические вещества, в том числе, полиэтилен, уксусную кислоту, этиловый спирт, винилацетат и стирол. В прошлом он также использовался в медицине для наркоза. Кроме того, этилен применяют для регуляции роста растений и созревания плодов. Также из него изготавливают синтетические смазочные масла, которые используются в промышленности и быту.

Совет 2: Как получить этилен

Этилен – это горючий газ, он обладает слабым запахом. Этилен используют в производстве гидролизного этилового спирта, этиленгликоля (основная часть тосола), стирола, полиэтилена и многого другого. Получают его при помощи пиролиза (нагревания без доступа воздуха) нефтяных фракций, например прямогонного бензина и т.п. Но существуют способы получения этилена без использования нефтепродуктов.
Вам понадобится
  • Этиловый спирт, оксид алюминия, серная кислота, лабораторная посуда.
Инструкция
1
В емкость из жаропрочного материала поместите немного оксида алюминия и закройте ее крышкой с двумя газоотводными трубками, одну из которых поместите в пробирку с концентрированной серной кислотой. Нагрейте емкость на газовой горелке, температура оксида алюминия должна быть примерно, от 350 до 500 градусов.
2
Далее, в отдельную пробирку налейте немного чистого этилового спирта. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и нагрейте ее на спиртовой горелке. Газоотводную трубку соедините с емкостью, в которой находится оксид алюминия. При нагревании спирт начнет испаряться, проходя по газоотводу, попадет в емкость с оксидом алюминия, а при высокой температуре на оксиде алюминия будет происходить дегидратация, т.е. отщепление воды от молекул спирта. Из емкости будет выходить этилен с водяным паром и не прореагировавший спирт в газообразном состоянии. Эта смесь попадет в пробирку с серной кислотой, которая служит для обезвоживания смеси.
3
Смешайте этиловый спирт и концентрированную серную кислоту. Произойдет реакция с образованием кислого этилового эфира. Нагрейте смесь, при нагревании произойдет процесс дегидратации спирта с выделением этилена.
Видео по теме
Обратите внимание
При работе с кислотами пользуйтесь средствами защиты, берегите глаза и кожу. Соблюдайте меры пожарной безопасности.

Совет 3: Как получить этан из метана

Этан - один из часто встречающихся в природе газов. Это органическое вещество, которое наравне с метаном входит в состав нефти и природного газа. Из него получают этилен, который, в свою очередь, является сырьем для получения уксусной кислоты, этилового спирта, винилацетата ряда других веществ. В качестве исходного материала для получения этана обычно используется метан.
Инструкция
1
Как метан, так и этан относятся к классу органических соединений, называемых алканами. Они, в свою очередь, являются частными случаями предельных углеводородов. Углеводороды представляют собой органические соединения, молекулы которых состоят, как и следует из их названия, из атомов углерода и водорода.Метан является первым представителем гомологического ряда алканов. Далее за ним следуют этан, пропан , бутан и ряд других веществ. Формулы предельных углеводородов выражаются следующим образом: CnH2n+2. Метан и этан между собой являются гомологами. Так называются вещества, одинаковые по химическим свойствам, но разные по составу, и, следовательно, физическим свойствам. Состав гомологов отличается на CH2-группу.
2
Существует два основных способа получения этана из метана. Первый из них заключается в применении реакции Вюрца, открытой в 1870 году. Данная реакция основана на взаимодействии галогенопроизводных предельных углеводородов с металлическим натрием. В частности, она может быть осуществлена в отношении хлорметана. Для облегчения хода реакции необходимо добавить к этому соединению натрий. Он вступит в реакцию с молекулами хлора. Натрий присоединит к себе молекулы хлора, в результате чего получится этан:CH3-{Cl+2Na+Cl}-CH3
хлорметан↓-2NaCl→C2H6Для того, чтобы получить этан, следует предварительно подготовить хлорметан. Он получается путем нагрева метана и хлора до 400 градусов. После этого, проводят реакцию Вюрца как показано выше.
3
Второй способ является многоступенчатым. Вначале метан окисляют до ацетилена, а затем ацетилен гидрируют до этана. Окисление метана до ацетилена проходит следующим образом:4CH4+4O2→CH≡CH+CO2+CO+5H2O+2H2Далее приступают к гидрированию ацетилена. В результате двойного гидрирования окончательным продуктом реакции становится этан:CH3≡CH3→CH2=CH2→C2H6 (Гидрирование по водородному радикалу H2)Несмотря на то, что этан чаще всего получают несколько иными способами -это метод все равно иногда применяется, особенно когда исходным веществом может быть только метан. Метан и этан -газы одного класса и одной группы, поэтому одно из другого легко получить.
Обратите внимание
Все алканы являются ядовитыми и огнеопасными веществами.

Совет 4: Как получить из этилена этан

Этан – бесцветный газ, представитель класса алканов, имеющий химическую формулу С2Н6. Этилен – также бесцветный газ, но, в отличие от этана, в природе почти не представлен. Это вещество - простейший представитель родственного алканам класса алкенов, то есть углеводородов, в молекуле которых есть двойная связь. Практически нерастворим в воде, хорошо растворяется в ацетоне, некоторых эфирах.
Инструкция
1
В промышленных условиях этилен синтезируют путем пиролиза различных углеводородов, прежде всего, того же этана. Реакция идет таким образом:
С2Н6 = С2Н4 + Н2
2
Также пиролизу можно подвергать пропан и бутан, непременные компоненты попутных газов нефтедобычи. Сырьем для получения этилена могут служить не только газы, но и жидкие фракции прямой перегонки нефти.
3
Но иногда может быть поставлена и обратная задача: получить из этилена этан. Разумеется, в промышленности никто не будет заниматься совершенно абсурдным, убыточным делом. А в лабораторной практике, для наглядного подтверждения свойств этилена, это вполне реально. Каким образом можно осуществить подобное превращение?
4
Достаточно посмотреть на формулы этих двух веществ, чтобы получить ответ. Благодаря наличию в молекуле двойной связи, этилен может присоединить еще два иона водорода. То есть, надо провести реакцию гидрирования:
С2Н4 + Н2 = С2Н6 Эта реакция идет при повышенных температуре и давлении, с использованием никелевых катализаторов.
Видео по теме
Совет полезен?
Этан чрезвычайно широко распространен (один из постоянных компонентов природного газа). Вступает во все реакции, характерные для алканов, прежде всего – галогенирования. Оно протекает под действием ультрафиолетового облучения, в ходе которого образуются свободные радикалы – инициаторы, может быть ускорено путем нагрева. Этилен используется в промышленности: является сырьем для получения дихлорэтана, винилацетата, окиси этилена, полиэтилена разных марок, стирола, который, в свою очередь, идет на производство полистирола. Также из этилена получают этиловый спирт, уксусную кислоту, этиленгликоль. Мало того – этот газ используется для ускорения созревания овощей и фруктов.

Совет 5: Как из этанола получить этилен

Этанол, или этиловый спирт, как и этилен относятся к органическим соединениям. Этанол – это одноатомный спирт, а этилен – непредельный углеводород класса алкенов. Однако между ними существует генетическая связь, согласно которой из одного вещества можно получить другое, в частности, из этанолаэтилен.
Вам понадобится
  • - прибор для получения этилена;
  • - серная кислота концентрированная;
  • - этиловый спирт;
  • - бромная вода или перманганат калия;
  • - нагревательный прибор.
Инструкция
1
Этиловый спирт представляет собой бесцветную жидкость с характерным запахом алкоголя. Именно этанол используют для получения этилена. Этот опыт считается доступным и достаточно безопасным даже для школьного курса химии. Этилен - это газообразное вещество, которое визуально обнаружить не представляется возможным. Однако его наличие доказывают качественные реакции на непредельные углеводороды.
2
Для проведения эксперимента возьмите пробирку с пробкой и газоотводной трубкой. Закрепите приспособление для получения этилена в лабораторный штатив. Налейте в пробирку 2-3 мл этилового спирта. Очень осторожно добавьте туда же концентрированную серную кислоту, которую нужно взять в количестве, в 2 раза превышающем объем спирта (то есть 6-9 мл).
3
Так как необходимо будет нагревание, то в полученную смесь обязательно добавьте немного чистого (предварительно прокаленного и очищенного от примесей) песка. Он будет предохранять смесь от выбрасывания из емкости. Закройте пробкой пробирку и начинайте ее нагревать. Концентрированная серная кислота обладает водоотнимающим свойством, что позволяет ей «забирать» воду. В результате произойдет реакция дегидратации, то есть отщепления воды. В итоге образуется газообразное вещество – этилен.
4
Так как его увидеть невозможно, то для подтверждения реакции проведите опыт. Для этого пропустите поток этилена через бромную воду, имеющую бурую окраску. Произойдет обесцвечивание бромной воды, что свидетельствует о том, что произошла реакция галогенирования (в частности бромирование) этилена. Эта реакция является качественной на непредельные углеводороды, а именно на этилен.
5
Так как бромная вода - очень ядовитое соединение, то его можно заменить перманганатом калия (обыкновенная марганцовка). Приготовьте разбавленный раствор марганцовокислого калия, подкислите его серной кислотой и пропустите через него этилен. Произойдет обесцвечивание раствора, что также свидетельствует о присутствии этилена, который образовался в первом опыте.
Видео по теме
Обратите внимание
Соблюдайте правила техники безопасности при работе с реактивами, особенно с бромной водой. Если есть возможность, замените ее перманганатом калия.
Источники:
  • из этанол этан
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500