Інструкція до лабораторного заняття № 3.

Тема : Алкани. Циклоалкани.

Мета : вивчити будову, властивості та основні напрямки застосування представників алканів, циклоалканів.

Література : 1. Черних В.П. та ін. Органічна хімія : Підручник для студентів вищих

навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації та учнів загальноосвітніх

шкіл з класами поглибленого вивчення хімії. / В.П.Черних,

І.С.Гриценко, Н.М.Єлисєєва; За ред. В.П.Черних. – Х.: Вид-во НФаУ;

Оригінал, 2004, с. 64- 98.

2. Черних В.П. Органічна хімія : У 3 кн.: Кн. 2. Вуглеводні та їх функціональні

похідні. / В.П.Черних, Б.С.Зименковський, І.С.Гриценко: (Підручник для

фармацевтичних ВУЗів та факультетів). - Х.: Вид-во «Основа» при Харк. ун-ті,

1993, с. 11 – 28, 69-86.

Реактиви: СН₃СOОNa (крист.), натронне вапно (суміш NaОН і СаО (1:1)), розчин КMnO₄ і йоду в калій йодиді.

Посуд і допоміжне обладнання: пробірки, спиртівка, корки з газовідвідною трубкою, сірники, пробіркотримачі.

Студент повинен знати :

1. Будову алканівів, циклоалканів.

2. Класифікацію циклоалканів за розміром циклу та кількістю циклів.

3. Способи добування алканів.

4. Властивості насичених вуглеводнів.

5. Застосування насичених вуглеводнів.

Студент повинен уміти :

1. Писати формули ізомерів і називати їх за номенклатурою ІЮПАК.

2. Пояснювати властивості насичених вуглеводнів виходячи із будови.

3. Писати рівняння реакцій, що підтверджують хімічні властивості алканів, циклоалканів.

4. Добути метан в лабораторних умовах.

5. Ідентифікувати насичені вуглеводні.

6. Розв'язувати задачі на знаходження молекулярної формули газоподібних органічних речовин на основі їх густини, відносної густини і відомими масовими частками елементів, а також за масою, об’ємом або кількістю речовин-продуктів її згоряння.

ПЛАН :

1. Добування метану.

2. Вивчення властивостей метану:

а) відношення до реакції приєднання;

б) відношення до реакції окиснення;

в) горіння;

І. Контроль знань:

1. Дайте визначення „насичені вуглеводні”, „алкани”, „циклоалкани”, „гомологічний ряд”, „гомологи”, „гомологічна різниця”. Яку загальну формулу мають алкани, циклоалкани ?

2. Що таке „ізомерія”, „ізомери”? Яка ізомерія притаманна насиченим вуглеводням?

3. Складіть ізомери для вуглеводнів складу С₆Н₁₄, С₇Н₁₆, С₅Н₁₀, С₆Н₁₂, назвіть їх за сучасною номенклатурою.

4. Яку просторову будову мають алкани? Що таке сигма зв'язок?

5. Які види напруження існують в органічних молекулах? Які види напруження наявні в молекулі циклогексану, котра знаходиться в конформації ванни ?

6. Напишіть структурні формули таких вуглеводнів:

а) 4 – етил – 3 – метилоктан;

б) 2, 2, 3, 4 – тетраметилгептан;

в) 2, 2, 5 – триметил – 3 – ізопропілгексан;

г) 4 – трет – бутил – 2 – метилнонан;

д) транс – 1, 2 – диметилциклобутан;

є) 4 – етил – 1, 2 – диметилциклопентан;

ж) 1,2 - диметилциклогексан

7. Назвіть вуглеводні, які утворюються в результаті таких реакцій :

а) ; б) ;

в) ; г) ;

д) ; є) ;

8. Напишіть схему реакції Коновалова для таких вуглеводнів :

а) н - пентану, ;

б) 2 - метилбутану;

в) метану;

За яких умов проходить взаємодія. На прикладі реакції „б” наведіть механізм реакції.

9. З якими із наведених сполук реагує пропан за поданих умов? Напишіть рівняння реакцій :

а) H₂SO₄ (конц.), 20 ⁰С;

б) Br₂ , у темряві, 20 ⁰С;

в) Br₂ , освітлення, 20 ⁰С;

г) І₂ , освітлення, 20 ⁰С;

д) SO₂ + Cl₂ , освітлення, 20 ⁰С;

е) HNO₃ (розб.), 140 ⁰С, Р.

За яких умов проходить взаємодія. На прикладі реакції „б” наведіть механізм реакції.

10. На прикладі циклобутану та циклогексану поясніть спільні та відмінні риси в реакційній здатності циклоалканів.

11. Ідентифікуйте невідомі речовини в наведених схемах хімічних перетворень.

а) ;

б) ;

12. Де в природі поширені алкани, циклоалкани? Застосування насичених вуглеводнів.

13. Для повного спалювання 11,6 г. насиченого вуглеводню витратили 29,12 л. (н.у.) кисню. Встановіть формулу вуглеводню.