Jak získat chlorethan z etanu v organické chemii. Jak získat ethylalkohol z ethanu Jak získat ethanol z chlorethanu

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

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

Ethanol lze získat z ethanu ve dvou stupních. Když je ethan chlorován, vzniká chlorethan:

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

Ethan lze také získat z ethanolu 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:

Když je ethan chlorován, vzniká chlorethan:

Acetaldehyd lze získat z chlorethanu ve dvou stupních. Když je chlorethan vystaven vodnému roztoku alkálie, vzniká ethanol.

Při zahřívání se ethanol oxiduje oxidem měďnatým na acetaldehyd:

c) Butadien lze získat přímo z ethylalkoholu zahříváním v přítomnosti katalyzátoru, při kterém dochází k současné dehydrogenaci (eliminaci vodíku) a dehydrataci (eliminaci vody):

d) Při silném zahřátí uhličitanu vápenatého a uhlíku vzniká karbid vápníku:

Když je karbid vápníku vystaven vodě, získá se acetylen:

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

Ethan – C2H6 – je bezbarvý plyn bez zápachu, třída alkanů. V přírodě se nachází v ropě, zemním plynu a dalších uhlovodících, a proto patří k organickým sloučeninám. Z etan umožněno získat ethyl alkohol. Je pravda, že tento proces je poměrně náročný na práci alkohol se obvykle získává jiným způsobem.

Instrukce

1. Ethyl alkohol se získávají výhodně jako výsledek fermentace produktů obsahujících cukr, obilí, ovoce, bobulovin a zeleniny. K tomuto účelu se používají destilační jednotky, ohřev a destilace.

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

3. Další způsob získávání ethylu alkohol a od etan spočívá v provádění následujících reakcí: 1. halogenace při teplotě 1000 °C a v přítomnosti ultrafialového světla: C2H6 + Cl2 = C2H5Cl2. Dále proveďte reakci s alkálií: C2H5Cl + NaOH = C2H5OH + NaCl

4. Ethyl alkohol z etan Můžete to získat ještě jednou metodou. Proveďte dehydrogenaci etan při 400-5000°C v přítomnosti katalyzátorů platina Pt, nikl Ni, Al2O3:C2H6 = C2H4 + H2

6. Ethan je hořlavý, přibližně nerozpustný ve vodě, výbušný při smíchání se vzduchem a netoxický. Při zahřátí etan do teploty 575-10000°C se rozkládá na acetylen a vodík, následný ohřev vede ke zuhelnatění a vzniku aromatických uhlovodíků.

7. Průmyslově se etan používá k výrobě ethylenu, bezbarvého plynu se stejným chemickým vzorcem jako ethan. V minulém století se v kombinaci s kyslíkem používal k anestezii etylen. 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. Při interakci se vzduchem tvoří ethanol výbušnou směs. V technologii je široce používán ve formě azeotropní směsi, je to vynikající, ale hořlavé rozpouštědlo. Používá se také v potravinářském a lékařském průmyslu. Nákup etyl alkohol a je poměrně komplikovaný proces, který vyžaduje velké znalosti v oblasti syntézy podobných látek.

Instrukce

1. Jedna z metod získávání ethyl alkohol a – fermentace bramborového škrobu kvasinkovými enzymy. Tato metoda se stále používá, ale vzhledem k rostoucí spotřebě již nedokáže uspokojit potřeby průmyslu, navíc nevýhodou této metody 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, ze které se pomocí vody a kyseliny sírové získává glukóza, která se následně fermentuje. Jednou z výrobních metod je hydrolýza ethylenu kyselinou sírovou. Používá se také přímá hydratace ethylenu pomocí vody a kyseliny fosforečné.

Video k tématu

Poznámka!
Příprava čistého etylalkoholu doma je prakticky nemožná, bude vždy obsahovat nečistoty jedovatého metylalkoholu.

Chlorethan(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 proveditelná. Reakce probíhá následovně: C2H6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl

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

4. Při vystavení světlu se molekula chloru rozkládá na radikály. Tyto radikály okamžitě interagují s molekulami ethanu a odebírají z nich atom vodíku, v důsledku čehož se tvoří ethylové radikály C2H5, které zase ničí molekuly chloru a tvoří nové radikály. To znamená, že dojde k „řetězové reakci“.

5. Rostoucí teplota zvyšuje rychlost chlorace etanu. Protože se však také zvyšuje „výtěžek“ dalších ethanových derivátů obsahujících chlor, což je nežádoucí, provádí se tato reakce při nízkých teplotách, aby se maximalizovala potenciální akvizice cílového produktu.

Užitečná rada
Nově se právě z této látky vyrábělo tetraethylolovo Pb(C2H5)4 - známá tepelná elektrárna, přísada do motorového paliva, která zvyšuje jeho oktanové číslo a snižuje pravděpodobnost detonace. Vzhledem k mimořádné škodlivosti této přísady, kvůli toxicitě olova a všech jeho sloučenin je nyní používání olovnatého benzínu silně omezeno a v řadě zemí zcela zakázáno. Povoleno je pouze přidávání tepelných elektráren do leteckého paliva. Chlorethan se také používá při výrobě acetátu celulózy, při syntéze organokřemičitých látek, jako rozpouštědlo pro řadu pryskyřic, tuků atd. Používá se také v lékařství jako rychle působící anestetikum pro lokální anestezii, „zmrazovací prostředek“.

Ethanol je bezbarvá organická látka se silným, 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. Získává se různými metodami.

Instrukce

1. Na prvním místě je nákup etanolu během fermentačního procesu. Glukóza nebo hroznový cukr je fermentován, což má za následek tvorbu alkohol a oxid uhličitý. Uvolňování plynových bublin ukazuje na neúplnost procesu. Teprve když se přestane produkovat oxid uhličitý, můžeme říci, že proces je dokončen, více alkohol se nebude tvořit. Schematické pořízení alkohol az glukózy může být reprezentován ve formě reakce: C?H?O? = fermentace = C=H2OH + CO2.

2. Koupit hroznové víno s obsahem ethylu alkohol a 16 %, je povoleno používat hroznovou šťávu, protože Obsahuje glukózu 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 po přidání kvasnic vzniká alkohol .

3. Existuje řada dalších chemických metod, při nichž lze metamorfózou získat ethanol z primitivnějších látek, jako je ethan a ethylen. Metoda 1 – hydratace ethylenu. Ošetřete etylen kyselinou sírovou. V důsledku toho byste měli získat kyselinu ethylsírovou: CH2 = CH? +H?SO? = CH2-CH2-OSO?OH. Dále se ethylsírová kyselina podrobí hydrolýze: CH2-CH2-OSO?OH + H20 = C=H2OH + H2SO?. Meziprodukt bude být diethylether, následně získaná směs potřebuje další čištění. Čištění reakčních produktů je založeno na rozdílu teplot varu ethanolu a diethyletheru.

4. Metoda 2 – hydratace ethylenu. Hydratace se provádí pod tlakem při teplotě 300 °C. + H20 = C=H2OH.

5. Metoda 3 – nákup ethanolu z etanu v alkalickém prostředí s dalším čištěním. V první fázi se tvoří bromethan, ve 2. fázi - ethyl alkohol:CH?-CH? + HBr = CH2-CH2Br + HBr; CH2-CH2Br + H20 = NaOH= C=H2OH + HBr.

Video k tématu

Acetylen patří mezi nenasycené uhlovodíky. Jeho chemické vlastnosti jsou určeny trojnou vazbou. Je schopen podstoupit oxidační, substituční, adiční a polymerizační reakce. Etan– nasycený uhlovodík, u kterého dochází k radikálovým substitučním reakcím, dehydrogenaci a oxidaci. Při teplotách kolem 600 stupňů Celsia se rozkládá na vodík a ethen.

Budete potřebovat

– chemická 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 prostudovat molekulární strukturu a chemické vlastnosti alkynů (nenasycených uhlovodíků), alkenů a alkanů. Podívejte se, v čem jsou si podobné a v čem se liší. K nákupu ethanu budete potřebovat 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. dobrá reakce s acetylenem - odbarvení bromové vody nebo roztoku manganistanu draselného.

3. Vodík můžete získat několika způsoby: - interakcí kovů s kyselinou: Zn+2 HCl=ZnCl2+H2? - reakcí alkálie s kovy, jejichž hydroxidy mají amfoterní vlastnosti: Zn+2 NaOH+2 H2O=Na2+ H2? - voda pro elektrolýzu, pro zvýšení elektrické vodivosti se přidává alkálie. V tomto případě se na katodě tvoří vodík a na anodě kyslík: 2 H2O = 2 H2 + O2.

4. K nákupu od acetylén ethanu, je nutné provést adiční reakci vodíku (hydrogenaci), přičemž je třeba vzít v úvahu vlastnosti chemických vazeb: nejprve od acetylén se získá ethylen a poté se během následné hydrogenace získá 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.

Video k tématu

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 sbírat do zkumavky obrácené dnem vzhůru. Získání etanu můžete 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 slouží jako surovina pro výrobu ethylenu. Jako palivo se používá propan, a to jak v čisté formě, tak ve směsi s jinými uhlovodíky.

Instrukce

1. Aby bylo možné přijímat propan, budete potřebovat dva jednoduché uhlovodíky: metan a ethan. Vystavte je odděleně od sebe halogenaci (nebo spíše chloraci) pod vlivem ultrafialového záření. To je nezbytné, aby se vytvořily spouštěče reakce, volné radikály. V důsledku toho dochází k následujícím reakcím: – CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl, to znamená, že se tvoří methanchlorid a chlorovodík; – C2H6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl, to znamená, že vzniká ethanchlorid a chlorovodík.

2. Následně vystavte methanchlorid a ethanchlorid 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 „Wurtzova reakce“, pojmenovaná po slavném německém chemikovi, který jako první syntetizoval symetrický uhlovodík reakcí sodík s halogenovými deriváty alkanů .

3. Při halogenačních reakcích můžete místo chloru použít brom. Primitivně, pokud použijete energeticky aktivnější chlor, reakce probíhá rychleji a snadněji.

4. V průmyslu propan z etan nedostávají: tento proces je absolutně nerentabilní. Takové reakce jsou čistě vzdělávacího 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. Toto činidlo alkanů se také používá jako složka nízkoteplotních rozpouštědel, při nákupu monomerů používaných při výrobě polypropylenu, jako surovina pro petrochemickou syntézu atd.

Abychom pochopili, jak získat chlorethan z ethanu, nejprve analyzujme vlastnosti ethanu.

Stručná charakteristika etanu

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

Charakteristika kurzu

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

Dá se koupit různými způsoby. Za jednu z možností vzniku radikálů lze považovat tepelnou pyrolýzu. Pro získání chlorethanu z etanu se rovnice píše při teplotě asi 500 0 C. Energie, která se v tomto případě uvolní, je dostatečná k rozbití vazeb. Druhým způsobem tvorby aktivních radikálů je použití ultrafialového záření.

Mechanismus reakce vytěsňování radikálů

Podívejme se, 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 a je charakterizována výskytem aktivních 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 reaguje s molekulou chloru za vzniku ethanchloridu a dalšího chlórového radikálu. Je to on, kdo je schopen znovu reagovat a pokračovat v cyklu řetězové reakce. Tato fáze se nazývá růst řetězce. Počet aktivních radikálů se v této fázi interakce nemění, ale zůstává zachován v plném rozsahu. Dokončení cyklu je třetí fází reakce, která se nazývá ukončení řetězce. Zahrnuje srážku volných částic, což vede ke vzniku reakčních produktů.

aplikace

Odpověď na otázku, jak získat chlorethan z ethanu. Zaměřme se na aplikaci. Výsledný chlorethyl je závažná omamná látka. Používá se jako anestezie pro chirurgické operace. Dvě až tři sekundy stačí k minimalizaci fyzické aktivity.

Jako hlavní nevýhodu této látky zaznamenáváme možnost předávkování. I mírné zvýšení přípustného limitu způsobuje lidskému organismu 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 kůže, léčbě tepelných popálenin, neuromyozitidy a kryoterapii zánětů. Ampule se nejprve zahřeje v dlani, poté je proud nasměrován na kůži. Pro terapeutické účely se postup provádí jednou denně po dobu 7-10 dnů.

Chloroethan je hořlavá těkavá kapalina, která má zvláštní zápach a bezbarvou barvu. Chloroethan se v lékařské praxi velmi často používá k anestezii nebo inhalační anestezii. Jedná se o poměrně silné narkotikum, díky kterému dochází k anestezii velmi rychle, doslova během několika minut. Hlavní nevýhodou této chemikálie je její 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. Štěpení (eliminace)

Jedná se o chemické reakce, jejichž výsledkem je vznik molekul několika nových látek z molekuly původní sloučeniny. Z eliminačních reakcí je velmi důležitá reakce tepelného štěpení uhlíků.

2. Spojení

V důsledku těchto reakcí se několik molekul reagujících látek spojí v jednu. 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 ethylenu

V tomto případě použijeme adiční reakci - hydrohalogenaci (adici halogenu vodíku). Chlorethan lze tedy získat z ethylenu 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.

Chemický vzorec ethylalkoholu (ethanolu) je C2H5OH. A látka chlorethan, používaná jako chladivo a pro anestezii pro lékařské účely, má vzorec C2H5Cl. Tyto látky mají podobné složení, pouze v prvním případě je na ethylový radikál C2H5 navázána hydroxylová skupina a ve druhém případě je připojen iont chloru. Chemicky je možné získat jak ethanol z chlorethanu, tak chlorethan z ethanolu.

Instrukce

Existuje řada způsobů, jak chemicky převést chlorethan z ethylalkoholu. Například můžete nádobu s etanolem vystavit vysoké teplotě v přítomnosti koncentrované kyseliny sírové. A poté spojte výsledný plynný ethylen s plynným chlorovodíkem. Zde je schéma prvního stupně reakce: C2H5OH = C2H4 + H2O.

Výsledná voda je absorbována koncentrovanou kyselinou sírovou, která je velmi hygroskopická. Plynný ethylen se shromažďuje v další nádobě připojené k reakční baňce pomocí skleněného adaptéru.

Když výsledný ethylen reaguje s plynným chlorovodíkem, vzniká chlorethan. Zde je schéma pro druhý stupeň reakce: C2H4 + HCl = C2H5Cl.

Tato reakce probíhá v přítomnosti katalyzátoru - chloridu železitého. Mimochodem, v průmyslu se chlorethan vyrábí přesně tímto způsobem (samozřejmě bez použití ethylalkoholu jako suroviny).

Chlorethan můžete získat reakcí ethylalkoholu s chloridem fosforečným. Po smíchání těchto látek se reakční směs vlije do vody a pomocí dělicí nálevky se organická část (chlorethan) oddělí od anorganické z důvodu, že se chlorethan velmi špatně mísí s vodou. Reakce probíhá následovně: C2H5OH + PCl5 = C2H5Cl + HCl + POCl3.

Existuje další populární laboratorní metoda pro výrobu chlorethanu z ethylalkoholu. Když ethanol reaguje s thionylchloridem, vzniká chlorethan, kyselina chlorovodíková a plynný oxid siřičitý. Organickou fázi můžete oddělit od anorganické fáze jako v předchozím příkladu pomocí dělicí nálevky. Reakce probíhá podle následujícího schématu: C2H5OH + SOCl2 = C2H5Cl + HCl + SO2.

V druhém případě je reakce v ekonomickém smyslu zcela nerentabilní a má pouze praktický význam.