Совет 1: Как получить бутан

Газ бутан широко применяется на производстве, в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Из бутана и его изомеров получают масляную кислоту, бутанол и некоторые другие вещества, которые используют как в неизменном виде, так и в качестве сырья для получения других химикатов. Существуют три способа получения этого газа.
Как получить бутан
Инструкция
1
Бутан представляет собой органическое соединение, принадлежащее к классу алканов. Он является бесцветным горючим газом, который хорошо растворяется в органических растворителях, но нерастворим в воде. Он содержится в нефтепродуктах и природном газе. У бутана имеются изомеры: изобутан и н-бутан. Этот газ применяют в промышленности и сельском хозяйстве. При сгорании он разлагается до углекислого газа и воды. Бутан малотоксичен, но негативно воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы. Поэтому при работе с бутаном нельзя вдыхать его пары и следует избегать его попадания на кожу и слизистые оболочки.
2
Бутан получают тремя способами. Первый из них, самый распространенный - использование реакции Вюрца. Второй способ - гидрирование алкинов до алканов. Третий заключается в дегидратации спиртов в присутствии катализатора до бутена, который затем подвергают гидрированию. Первая из этих реакций позволяет получить бутан напрямую, остальные же являются многоступенчатыми.
3
Для проведения реакции Вюрца требуется взять металлический натрий и добавить его к йодистому этилу. Продуктом реакции сразу станет бутан:CH3-CH2-I+2Na+I-CH2-CH3 -2NaI → CH3-CH2-CH2-CH3
4
Второй способ получения бутана - гидрирование бутина. Первоначально 1-бутин гидрируют до 1-бутена, а затем 1-бутен вторично гидрируют до бутана:CH3-CH2-C CH → CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Гидрирование по H2)
1-бутин 1-бутен бутан
5
Третий процесс получения бутана также является многоступенчатым. Первый его этап включает в себя дегидратацию бутилового спирта в присутствии Al2O3 при температуре 300-400оC:CH3-CH2-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH=CH2 (Al2O3; 300 - 400оC)Дегидратация бутанола заключается в его осушении. Она возможна при высокой температуре и только в присутствии катализаторов (Al2O3; H2SO4).Получив из предыдущей реакции 1-бутен, его гидрируют по водородному радикалу до бутана:CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Гидрирование по H2)Все вышеуказанные способы позволяют получить бутан в чистом виде. Чаще всего для получения этого газа используется первый из них, однако, в ряде случаев находят применение и остальные.
Обратите внимание
Не вдыхайте газы. Соблюдайте меры пожарной безопасности.

Совет 2 : 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.
Как из этана получить пропан
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 3 : 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.
Как из этана получить бутан
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 полезен?
Поиск
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500