Совет 1: Как из этана получить бутан

Бутан – органическое соединение алканового ряда. Это бесцветный газ, который образуется в процессе переработки (крекинге) нефти. При высоких концентрациях бутан ядовит, также этот углеводород горюч и взрывоопасен. Получают его в лаборатории и в промышленности различными способами. Однако на практических занятиях по химии используют два из них.
Инструкция
1
В обоих случаях исходным веществом является этан. Все дело в том, что в школьной или институтской лаборатории получение бутана возможно с минимальными затратами энергоресурсов. Т.к. крекинг нефтепродуктов, процесс дегидратации бутанола и гидратация других различных веществ осуществимы только под большим давлением с температурой в несколько сот и даже тысяч градусов Цельсия.
2
В этих условиях наиболее рациональной представляется реакция Вюрца. На исходный этан (CH₃-CH₃) подействуйте раствором йода, брома или хлора. Т.к. все предельные углеводороды прекрасно галогенируются, в результате реакции у вас получится галоген-этан:CH₃-CH₃ + Br₂ → CH₃-CH₂-Br + HBr.
3
Затем к полученному бромэтану добавьте эквивалентное количество металлического натрия:2C₂H₅Br(бромэтан) + 2Na(натрий) → C₄H₁₀(бутан) + 2NaBr (бромид натрия).С каждыми двумя молекулами бромэтана взаимодействует две молекулы натрия CH₃-CH₂-Br + Na. Металл забирает галоген, а два этиловых радикала CH₃-CH₂- + -CH₂-CH₃ объединяются с образованием нового соединения – бутана (CH₃-CH₂-CH₂-CH₃).
4
Другой способ менее рационален, но если перед вами стоит задача получить бутан из этана с промежуточной стадией, на которой образуется пропан, такой вариант вполне подойдет. Так же как и в первом случае, подвергните этан галогенированию:CH₃-CH₃ + Br₂ → CH₃-CH₂-Br +HBr.
5
На второй стадии к образовавшемуся бромэтану добавьте бромметан и натрий, от каждого из соединений металлический натрий забирает бром. Так вы получите пропан:CH₃-CH₂-Br (бромэтан) + CH₃Br (бромметан) + 2Na → CH₃-CH₂-CH₃ (пропан) + 2NaBr (бромид натрия).Далее галогенированию вы подвергаете уже пропан:C₃H₈ + Br₂ → C₃H₇Br (бромпропан) + HBr.
6
К полученному бромпропану прибавьте бромметан и металлический натрий. В результате отщепления бромид-ионов и соединения пропилового и метилового радикалов вы получите бутан:CH₃-CH₂-CH₂-Br (бромпропан) + CH₃Br (бромметан) + 2Na → CH₃-CH₂-CH₂- CH₃(бутан) + 2NaBr.

Совет 2: Как получить металл

Металлы – это химические элементы, у которых есть особенные отличия от других элементов, неметаллов. Например, металлы обладают более высокой электропроводимостью в отличие от диэлектриков и полупроводников. Также они обладают хорошей теплопроводностью. За исключением ртути, все металлы - твердые вещества в обыкновенных условиях. Получают металлы различными способами, некоторыми из них можно воспользоваться.
Вам понадобится
  • Двухвалентный оксид меди, соляная кислота, цинк, уголь, пиролюзит, алюминий, магний.
Инструкция
1
Измельчите двухвалентный оксид меди в порошок и поместите его в пробирку. С помощью спиртовки нагрейте пробирку.
2
В другую пробирку налейте разбавленную соляную или серную кислоты и положите туда маленький кусочек цинка. Пробирку с кислотой закройте крышкой с газоотводной трубкой. При взаимодействии цинка с разбавленной кислотой будет выделяться водород. Второй конец трубки погрузите в пробирку с нагретым оксидом меди. При реакции водорода и двухвалентного оксида меди образуется вода и чистая медь.
3
Чтобы получить медь без помощи водорода, необходимо измельченный двухвалентный оксид меди смешать с угольным порошком. Насыпьте смесь в тигель, и неплотно накрыв крышкой, поставьте его в печь или на костер. При нагревании, уголь восстановит оксид до металлической меди, и попутно образуется углекислый газ. После остывания, залейте полученную смесь водой и взболтайте, тяжелая медь в виде бурых камешков осядет на дне, а оставшийся уголь всплывет на поверхность.
4
Возьмите 12 грамм пиролюзита (оксид марганца) и 4 грамма алюминиевой стружки. Тщательно смешайте эти два компонента и поместите смесь в фарфоровую тару. Посыпьте смесь магниевой пылью и вставьте в нее длинный кусок магниевой фольги.
5
Находясь на расстоянии, подожгите магниевую фольгу. Реакция произойдет со вспышкой, после окончания реакции вы получите спекшийся металлический марганец, оксид алюминия и не прореагировавшие остатки исходных веществ. Подобный процесс относится к металлотермии.
Видео по теме
Обратите внимание
Пользуясь методом металлотермии, берегите глаза, надевайте темные защитные очки и не забывайте про пожарную безопасность.

Совет 3: Как получить из этана хлорэтан

Хлорэтан (другие названия – хлористый этил, этилхлорид) представляет собою бесцветный газ, имеет химическую формулу C2Н5Cl. Смешивается с этиловым спиртом и диэтиловым эфиром, почти не смешивается с водой. Каким образом можно получить это вещество?
Инструкция
1
Существует два главных промышленных метода синтеза хлорэтана:
1) Путем гидрохлорирования этилена (этена).
2) Путем хлорирования этана.
2
В настоящее время более перспективным и экономически обоснованным признан второй способ. Реакция протекает таким образом:
С2Н6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl
3
Как и любая стандартная реакция галогенирования алканов, она протекает по т.н. «радикальному механизму». Для того, чтобы инициировать ее начало, смесь: алкан (в данном случае, этан) – галоген (в данном случае, хлор) надо подвергнуть интенсивному ультрафиолетовому облучению.
4
Под действием света молекула хлора распадается на радикалы. Эти радикалы тут же вступают во взаимодействие с молекулами этана, забирая у них атом водорода, в результате этого образуются этильные радикалы •С2Н5, которые, в свою очередь, разрушают молекулы хлора, образуя новые радикалы. То есть происходит своего рода «цепная реакция».
5
Повышение температуры увеличивает скорость хлорирования этана. Однако поскольку также возрастает «выход» других хлорсодержащих производных этана, что нежелательно, эту реакцию проводят при низких температурах, для максимально возможного получения целевого продукта.
Полезный совет
Еще сравнительно недавно именно из этого вещества производился тетраэтилсвинец Pb(C2H5)4 - знаменитый ТЭЦ, присадка к моторному топливу, повышающая его октановое число и снижающая возможность детонации. Ввиду исключительной вредности этой присадки, из-за ядовитости свинца и всех его соединений, применение этилированных бензинов сейчас резко ограничено, а в ряде стран, вовсе запрещено. Разрешена лишь добавка ТЭЦ в авиационное топливо. Хлорэтан применяется также при производстве ацетилцеллюлозы, в кремнийорганическом синтезе, в качестве растворителя ряда смол, жиров и т.д. Он находит применение и в медицине, как быстродействующий анестетик при местном наркозе, «замораживатель».
Источники:
  • из этана получить хлорэтан

Совет 4: Как получить этан из ацетилена

Ацетилен относится к непредельным углеводородам. Его химические свойства определяются тройной связью. Он способен вступать в реакции окисления, замещения, присоединения и полимеризации. Этан – предельный углеводород, для которого характеры реакции замещения по радикальному типу, дегидрирования и окисления. При температуре около 600 градусов по Цельсию он разлагается на водород и этен.
Вам понадобится
  • - химическое оборудование;
  • - катализаторы;
  • - бромная вода.
Инструкция
1
Ацетилен, этилен и этан - в обычных условиях бесцветные горючие газы. Поэтому сначала ознакомьтесь с техникой безопасности при работе с летучими веществами. Не забудь повторить строение молекул и химические свойства алкинов (непредельных углеводородов), алкенов и алканов. Посмотрите, чем они похожи и чем различаются. Для получения этана вам потребуется ацетилен и водород.
2
Чтобы произвести ацетилен в лабораторных условиях, проведите разложение карбида кальция CaC2. Его можете взять готовым или же получить путем спекания негашеной извести с коксом: СаО+3C=CaC2+CO - процесс протекает при температуре 2500°C, СаС2+2Н2O=C2H2+Са(ОН)2.Проведите качественную реакцию на ацетилен - обесцвечивание бромной воды или раствора перманганата калия.
3
Получить водород вы сможете несколькими способами: - взаимодействием металлов с кислотой: Zn+2 НСl=ZnСl2+Н2↑- во время реакция щелочи с металлами, гидроксиды которых обладают амфотерными свойствами: Zn+2 NaОН+2 Н2О=Na2[Zn(ОН)4]+Н2↑- электролизом воды, для увеличения электропроводности которой добавляют щелочь. При этом на катоде образуется водород, а на аноде – кислород: 2 Н2О=2 Н2+O2.
4
Для получения из ацетилена этана необходимо провести реакцию присоединения водорода (гидрирование), учитывая при этом свойства химических связей: сначала из ацетилена получается этилен, а затем при дальнейшем гидрировании – этан. Для наглядного выражения процессов составьте и запишите уравнения реакций:C2H2+H2=C2H4C2H4+H2=C2H6Реакция гидрирования протекает при комнатной температуре в присутствии катализаторов – мелко раздробленного палладия, платины или никеля.
Видео по теме
Обратите внимание
При работе соблюдайте технику безопасности. Помните, что данные газы хорошо горят и при смешении с воздухом или кислородом взрывоопасны.
Полезный совет
Учтите, что водород легче воздуха, поэтому собирать его надо в перевернутую вверх дном пробирку. Определить получение этана вы сможете путем воздействия его на бромную воду (ее окраска останется неизменной).

Совет 5: Как из этана получить пропан

Этан и пропан – газы, простейшие представители ряда предельных углеводородов - алканов. Их химические формулы С2Н6 и С3Н8 соответственно. Этан служит сырьем для производства этилена. Пропан же используется в качестве топлива, как в чистом виде, так и в смеси с другими углеводородами.
Инструкция
1
Для того чтобы получить пропан, вам понадобятся два простейших углеводорода: метан и этан. Их отдельно друг от друга подвергните галогенированию (точнее, хлорированию) под воздействием ультрафиолетового облучения. Это необходимо для того, чтобы образовались инициаторы реакции – свободные радикалы. В результате происходят следующие реакции: - CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl, то есть образуются хлористый метан и хлористый водород; - С2Н6 + Сl2 = C2H5Cl + HCl, то есть образуются хлористый этан и хлористый водород.
2
После этого хлористый метан и хлористый этан подвергните воздействию в присутствии металлического натрия. В результате протекающей реакции образуются пропан и хлористый натрий. Реакция проходит по такой схеме:- C2H5Cl + CH3Cl + 2Na = C3H8 + 2NaCl.Такого рода реакции носят название «реакция Вюрца», названные в честь знаменитого немецкого химика, который впервые осуществил синтез симметричного углеводорода путем взаимодействия натрия на галоген-производные алканов.
3
В реакциях галогенирования вместо хлора вы можете применять и бром. Просто, если использовать более активный хлор, реакция протекает быстрее и легче.
4
В промышленности пропан из этана не получают: этот процесс совершенно нерентабельный. Такие реакции представляют собой чисто учебный интерес, они используются для отработки и закрепления лабораторных навыков.
Полезный совет
Этан содержится в нефти и газах, а также образуется при крекинге нефти и сухой перегонке угля. Пропан же содержится в природных газах. Также этот представитель алканов находит применение в качестве компонента низкотемпературных растворителей, при получении мономеров, используемых при производстве полипропилена, как сырье для нефтехимического синтеза и т.д.

Совет 6: Как из бутана получить бутен

Бутан — органическое вещество, относящееся к классу предельных углеводородов. Его химическая формула С4H10. Он главным образом используется как компонент высокооктановых бензинов и как сырье для производства бутена. Бутен — непредельный углеводород, газ, имеет формулу С4Н8. От бутана отличается наличием одной двойной связи в молекуле. Широко используется при синтезе бутадиена, бутилового спирта, изооктана и полиизобутилена. Кроме того, бутилен применяется как один из компонентов смеси для резки и сварке металлов.
Инструкция
1
Посмотрите на формулы следующих химических соединений: С4H10 и С4Н8. Чем они отличаются? Только тем, что в молекуле бутана на два атома (точнее, иона) водорода больше. Отсюда вытекает естественный вывод: чтобы превратить бутан в бутен, надо удалить из его молекулы два лишних атома водорода. Эта реакция называется дегидрированием. Она происходит по следующей схеме: С4Н10 = С4Н8 + Н2.
2
Каковы условия протекания вышеуказанной реакции? Просто так при нормальных условиях она не пойдет. Вам понадобится, прежде всего, высокая температура (порядка 500 градусов). Но одной лишь температуры для того, чтобы реакция прошла по нужной вам схеме, недостаточно. Экспериментальными данными установлено, что тогда большая часть бутана будет превращаться либо в этан и этен (этилен), либо в метан и пропен, то есть проходить по следующим схемам: С4Н10 = С2Н6 + С2Н4 и С4Н10 = СН4 + С3Н6. И лишь совсем небольшая часть бутана превратится в бутен и водород.
3
Поэтому вам необходим еще катализатор на основе никеля. В его присутствии при температуре 500 градусов почти 90 процентов бутана превращается в бутен, реакция будет выглядеть следующим образом: С4Н10 = С4Н8 + Н2. Поэтому эта реакция так и называется «получение бутена из бутана методом каталитического дегидрирования».
4
Разумеется, проведение реакции при такой температуре (500 градусов) в лабораторных условиях очень затруднительно. Поэтому описанный метод получения бутена используется только в промышленности.
5
Существуют и другие способы получения бутена. Например, крекингом нефти (высокотемпературная переработка), каталитическим крекингом (термокаталитическая переработка) вакуумного газойля и т.д. При крекинге повышается температура, за счет которой увеличивается дегидрогенизация.
Видео по теме
Источники:
  • бутан бутен
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше