Совет 1: Как получить из хлорбензола фенол

Фенол – простейший представитель ароматических спиртов, имеет химическую формулу С6Н5ОН. Это вещество широко используется в разных отраслях промышленности, главным образом при производстве фенолформальдегидных смол. Представляет собою бесцветные, сильно пахнущие кристаллы, на свету принимающие розовый оттенок. В промышленности фенол получают разными методами, в том числе из хлорбензола. Хлорбензол – вещество с химической формулой С6H5Cl.
Вам понадобится
  • - трубчатый реактор;
  • - хлорбензол;
  • - дифениловый эфир;
  • - раствор натриевой щелочи.
Инструкция
1
В промышленности используют способ взаимодействия хлорбензола с раствором щелочи NaOH, при высоких температурах (в зависимости от особенностей технологического регламента, от 280 до 350 градусов) и высоком давлении (порядка 30 МПа). Реакция идет в две стадии: сначала получение фенолята натрия, затем его реакция с соляной кислотой.
2
Сначала в трубчатый реактор накачайте доведенную до нужного давления смесь хлорбензол/дифениловый эфир и раствор натриевой щелочи. Длину реакторных трубок подберите с таким расчетом, чтобы обеспечить максимально полный выход продукта – фенолята натрия. Полученную смесь охладите, уменьшите давление до нормального и отделите от дифенилового эфира и паров воды. После этот наступит вторая стадия:
С6Н5ONa + HCl = C6H5OH + NaCl.
Выход фенола – порядка 70%. Недостатком этого способа является необходимость использования аппаратуры, работающей при высоком давлении.
3
Второй метод (способ Рашига) представляет собою получение фенола из бензола, также в две стадии: сначала окислительное хлорирование бензола при повышенной температуре (порядка 240 градусов) в присутствии катализатора, затем – каталитический гидролиз полученного хлорбензола при еще более высокой температуре (порядка 400 градусов). На второй стадии идет такая реакция:
С6Н5Cl + H2O = C6H5OH + HCl.
4
В качестве катализатора используется либо чистый фосфат кальция, либо его смесь с фосфатом меди. Этот способ считается более выгодным по сравнению с первым, но у него тоже есть существенные недостатки: необходимость применения более высоких температур на второй стадии, а также использование оборудования, устойчивого к коррозии.

Совет 2: Как получить эфир

Эфир имеет множество полезных сфер применения. Он используется в качестве растворителя, как добавка к моторному топливу для увеличения октанового числа и даже для наркоза. Поэтому многие хотели бы знать, как на практике можно синтезировать это вещество.
Вам понадобится
  • Перегонная колба, пробка с капиллярной воронкой и термометром, резиновая трубка, стеклянная трубка, холодильник, капельная воронка, горелка, асбестовая сетка, спирт, концентрированная серная кислота, вода со льдом, раствор едкого натра, раствор хлористого кальция.
Инструкция
1
Возьмите перегонную колбу объемом 200 мл, залейте в нее 30 мл спирта и осторожно перемешайте, постепенно добавляя концентрированную серную кислоту в количество 30 мл. После этого закройте колбу пробкой с капиллярной воронкой и термометром. При этом шарик термометра должен находиться в жидкости. Присоедините с помощью резиновой трубки к ножке капельной воронки стеклянную трубку с загнутым кверху и оттянутым концом.
2
Соедините колбу с холодильником, предварительно присоединив к нему в качестве приемника колбу для отсасывания. Наденьте на боковой тубус колбы длинную резиновую трубку для отвода в сторону паров эфира. Охлаждайте приемник водой со льдом.
3
Налейте в капельную воронку 120 мл спирта и нагрейте колбу через асбестовую сетку горелкой. Когда температура достигнет 140 градусов, начинайте понемногу доливать спирт. При этом следите за тем, чтобы температура не достигала более 150 градусов. Закончите добавлять спирт по истечении 45-60 минут. При этом смесь нагревайте еще в течение 5 минут, после чего погасите горелку и отсоедините приемник.
4
Взболтайте в делительной воронке дистиллят вместе с 10%-ным раствором натра в количестве равном 1/3 объема всего дистиллята для того чтобы удалить содержащуюся в нем сернистую кислоту. Отделите раствор натра, после чего для удаления спирта обработайте эфир насыщенным раствором хлористого кальция, взятого в объеме ? объема дистиллята.
5
Отделив водный слой, перелейте эфир в сухую склянку, добавьте хлористым кальций и оставьте стоять на время от 4 до 5 часов. После этого перегоните из перегонной колбы эфир, собирая при этом фракцию, кипящую при температуре 33-38 градусов.
Видео по теме
Обратите внимание
Помните, эфир – сильно летучее и легко воспламеняющееся вещество, поэтому соблюдайте большую осторожность при работе с ним.
Полезный совет
В процессе перегонки эфира вместо горелки лучше использовать баню с горячей водой.
Источники:
  • Подробное описание химических реакций и способа получения эфира.

Совет 3: Как получить кристаллы

Кристаллы завораживают. Трудно представить себе более изысканную и совершенную природную форму. Снежинки, кварц, берилл, хризолит, аметист... Мы можем любоваться созданными природой, а можем получить кристаллы дома.
Вам понадобится
  • Для этого нам понадобится:
  • • Обычная пищевая соль.
  • • Два стакана и миска для воды.
  • • Вода. Лучше без посторонних примесей, можно взять дистиллированную.
  • • Нитка, тонкая проволока или веточка любого дерева (без листьев).
  • • Или маленький кристалл соли, который найдется в любой пачке.
Инструкция
1
Первый этап:
Насыпьте соли в стакан и залейте ее водой. Стакан поставьте в миску с теплой водой (50°С - 60°С). Помешивайте соль в стакане до полного растворения. Когда соль растворилась - добавьте еще, снова помешивайте раствор. Если вода в миске остыла, нужно добавить немного горячей, чтобы поддержать температуру. Добавляем соль несколько раз, пока она не перестанет растворяться в воде. То есть до появления на дне стакана осадка, который остается после размешивания в течение трех минут. Переливаем раствор в чистый стакан так, чтобы осадок в него не попал.
2
Второй этап:
Если вы хотите вырастить кристалл традиционной формы, нужно бросить в приготовленный раствор крупную крупинку соли, которую вы выбрали. Именно она станет основой для роста кристалла. Для получения вытянутой формы в стакан надо опустить нитку. Ее нужно повесить так, чтобы она не касалась стенок и дна. Чтобы получить сложной формы кристалл – подвесьте на нитке маленькую веточку, или тонкую проволоку.
3
Третий этап:
Через пару дней можно заметить рост кристалла. Можно дать ему расти, пока нет соприкосновения со стенкой стакана. Если вам захочется еще увеличить свой кристалл, приготовьте еще одну емкость большего размера, с солевым раствором и разместите его там.
Видео по теме
Обратите внимание
Стоит помнить, что:
• Пока кристалл растет, его не стоит лишний раз вынимать из раствора.
• Раствор испаряется, и минимум раз в неделю его нужно обновлять.
• Для приготовления раствора лучше всего дистиллированная вода.
• Растущий кристалл следует защитить от пыли, вибрации и света.
Полезный совет
Кроме соляных, дома можно вырастить кристаллы меди и медного купороса.

Совет 4: Как распознать фенол

Если вам нужно убедиться, что находящееся в вашей пробирке вещество действительно является раствором фенола, то в этом вам поможет очень простая, быстрая и легкая в исполнении качественная реакция.
Вам понадобится
  • Пробирка, раствор фенола, раствор хлорида железа (III)
Инструкция
1
Возьмите пробирку и налейте в нее не более 1 мл раствора фенола (C6H5OH). Действуйте осторожно и не допускайте попадания этого вещества на кожу.
2
Добавьте в эту пробирку 2-3 капли раствора хлорида трехвалентного железа (FeCl3).
3
Если проверяемое вещество действительно является фенолом, то смесь жидкостей в пробирке окрасится в интенсивный темно-фиолетовый цвет из-за образования дихлордифенолята железа (III).
4
Ход реакции и полученный результат можно записать в виде следующей формулы: C6H5OH + FeCl3 = [C6H5OFe]Cl2 + HCl.
Видео по теме
Источники:
  • Видео, демонстрирующее проведение качественной реакции на фенол

Совет 5: Как получить диметиловый эфир

Диметиловый эфир, другие названия - метиловый эфир, метоксиметан, имеет химическую формулу (СН3)2О, относится к классу «простых эфиров», т.е. веществ со структурной формулой R –O–R1, где R,R1 – органические углеводородные радикалы (алкильные или арильные). Представляет собою бесцветный газ, примерно в 1,6 раз тяжелее воздуха, хорошо смешивающийся с водой и некоторыми органическими растворителями. Как получают это вещество в промышленности и лабораториях?
Инструкция
1
Главным образом, диметиловый спирт получают как попутный продукт при синтезе метанола, с использованием катализаторов, содержащих медь, цинк и хром. Реакция протекает по такой схеме:
3СО + 3Н2 = СН3ОСН3 + СО2 Это наиболее современный и экономически обоснованный способ. Синтез осуществляется при повышенных температурах (от 200 до 400 градусов) и давлении (от 4 до 40 мПа).
2
Диметиловый эфир получают и из самого метанола, путем его дегидратации, также при повышенных температурах и давлении, применяя алюмосиликатные катализаторы. Преимущества этого метода в том, что он дает хороший выход продукта – около 60%. Однако, с чисто экономической точки зрения, это является «вчерашним днем», так как использование метанола в качестве сырья удорожает продукт.
3
В лабораторных условиях, диметиловый эфир синтезируют путем дегидратации метилового спирта с помощью концентрированной серной кислотой. Метанольно–кислотную смесь, помещенную в большую «трехгорлую» колбу, кипятят без открытого пламени, постепенно добавляя дополнительную порцию метилового спирта. Образующиеся пары диметилового эфира через холодильник (прямой, шариковый, змеевидный) отводятся в приемный сосуд.
Видео по теме
Полезный совет
Этот эфир широко используется в различных областях: в качестве хладоагента, растворителя, метилирующего агента, компонента аэрозольных смесей. Также диметиловый эфир применяют в виде топлива, которое является очень перспективным. Во-первых, оно экологически чисто, т.к. не содержит серы, а концентрация оксидов азота в выхлопных газах во много раз меньше, чем в выхлопных газах бензина. Во-вторых, двигатели, работающие на диметиловом эфире, легко запускаются даже при очень низких температурах, что является большим плюсом при наших климатических условиях.

Совет 6: Как получить уксусно-этиловый эфир

Этиловый эфир уксусной кислоты (другое название – этилацетат) имеет формулу С4Н8О2. Представляет собою бесцветную жидкость, хорошо растворимую в некоторых органических веществах, например, бензоле, ацетоне. В воде этилацетат растворяется гораздо хуже. Имеет характерный приторный сладковато-резковатый запах, несколько напоминающий запах ацетона. Какими способами можно получить это вещество?
Инструкция
1
Если написать его структурную формулу, сразу будет видно, что этилацетат образован из двух молекул: этилового спирта CH3CH2OH и уксусной кислоты СН3СООН. При их соединении происходит «отщепление» молекулы воды с образованием «мостика» С-О. Поэтому один из способов получения этого вещества в том и состоит: С2Н5ОН (этиловый спирт) + СН3СООН (уксусная кислота) = С2Н5О-СОСН3 + Н2О
2
При кипячении смеси этанола и уксусной кислоты, в присутствии концентрированной серной кислоты, как поглотителя воды, происходит эта реакция этерификации. Пары образующегося эфира конденсируются, потом очищаются от примесей.
3
Другой способ получения этилацетата – реакция уксусного ангидрида с этиловым спиртом. Она идет таким образом: (CH3CO)2O + 2C2H5OH = 2С2Н5О-СОСН3 + H2O
4
Можно синтезировать этилацетат и путем реакции соли уксусной кислоты, например, ацетата натрия, с хлористым этилом. Продукт образуется следующим образом: СН3СООNa + C2H5Cl = C2H5O-CO-CH3 + NaCl
Видео по теме
Обратите внимание
Учитывая, что уксусный ангидрид давно входит в список прекурсоров, как вещество, используемое при производстве героина, постарайтесь воздерживаться от проведения этой реакции в лабораториях. Как говорится, «во избежание неприятных последствий».
Полезный совет
Этиловый эфир широко применяется, прежде всего, в качестве растворителя. Не только из-за своей относительно невысокой стоимости, но и потому, что действует в этом качестве столь же эффективно, как ацетон. При этом этилацетат менее токсичен, и его запах слабее. Он хорошо растворяет нитроцеллюлозу, ацетилцеллюлозу, жиры, некоторые другие вещества. Используется в аналитической химии, как компонент экстракционных растворов, в парфюмерии и бытовой химии, как компонент отдушек. Также этилацетат может применяться в пищевой промышленности (обозначение согласно международной номенклатуре Е1504).

Совет 7: Что такое фенол

Фенол является одним из ряда химически активных соединений, которые можно обнаружить в природе. Они демонстрируют широкий спектр свойств; некоторые из них полезны для здоровья. Другие же – смертельные яды. Многие вещества этого типа имеют значение для лекарственных препаратов или пищевых добавок.

Физические и химические свойства





Класс фенольных химических соединений подобен спиртам. Однако фенолы образуют жесткие водородные связи с другими химическими веществами. Еще одним отличием является их высокая кислотность, растворимость, и температура кипения. Сами по себе эти химические элементы бесцветны, но некоторые из них могут быть ярко окрашены. Они играют важную роль в растительной пигментации. При комнатной температуре фенолы, как правило, находятся в твердом или жидком агрегатном состоянии.



Роль фенолов в природе





Существуют сотни различных видов фенолов, и они вносят свой вклад в разнообразие растительной жизни на Земле. Антоцианы и флавоноиды, например, дают уникальный цвет некоторым деревьям. Другие, такие, как эвгенол и кетол, обеспечивают наличие аромата. Фенолы также принимают участие в широком спектре биологических взаимодействий человека и животных. К ним относятся практически все фенольные кислоты. Например, капсаицин, который делает перец острым или каннабиноид – активный ингредиент марихуаны. Анестетик пропофол, антисептический ксиленол и салициловая кислота также являются фенолами.



Многие вещества, которые важны для здоровья человека, являются полифенолами – химикатами из нескольких молекул фенола, соединенных друг с другом. В эту группу входят дубильные вещества: лигнины и флавоноиды. Некоторые полифенолы, такие как тирозола и олеуропеин, обладают антиоксидантными свойствами. Другие могут снизить вероятность сердечнососудистых заболеваний и рака. По крайней мере, один полифенол – ресвератрол, как полагают, обладает мощным омолаживающим эффектом.



Распространение фенолов на Земле





Полифенолы можно найти в оливковом масле, шкурках фруктов, листьях, ягодах, чае, кофе, шоколаде, орехах и ряде других растительных ингредиентов. Многие из них можно найти в вине. Они сильно влияют на вкус и цвет этого продукта. Некоторые из них были синтезированы в чистом виде и стали биологически активными добавками. Фенолы в природном виде очень полезны для здоровья. Поэтому специалисты по рекламе начали создавать имидж и для их синтетических аналогов. Однако это не всегда так хорошо.



Некоторые фенолы, напротив, вредны для здоровья. Многие растения выделяют неприятные или ядовитые фенольные соединения, чтобы отпугивать травоядных. Один из них – урушиол, вызывает сыпь. Это вещество выделяется ядовитым плющом. Танины придают желудям их горький вкус, и очень ядовиты в больших дозах. Карболовая кислота вызывает химические ожоги и может быть канцерогеном. Так как фенолы представляют широкий спектр веществ, они очень сильно влияют на здоровье человека.
Видео по теме
Видео по теме
Полезный совет
Как легко можно видеть, получение фенола из хлорбензола в лабораторных условиях сопряжено со слишком большими трудностями.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше