Мета роботи. отримати метан і етилен і вивчити їх властивості.
Досвід 1. Утворення та властивості метану
Реактиви. ацетат калію, натрію або кальцію (зневоднені), натронне вапно, бромная вода (розбавлена, світло-жовтий розчин), перманганат калію (сильно розбавлений водний розчин).
Невеликі кількості метану і етилену зручно отримувати в пробірці з газовідвідною трубкою.
У суху пробірку поміщають кілька грамів ретельно розтертої в ступці суміші з 1 вага. ч. будь-якого безводного ацетату і 2 вагу. ч. натронной вапна (або готують натрона вапно з 1 г гідроксиду кальцію і 0,5 г гідроксиду натрію і додають до неї 0,5 г ацетату, перемішують суміш і переносять в пробірку для отримання газу). Зміцнюють пробірку майже горизонтально (з невеликим нахилом у бік газовідвідної трубки) і, приєднавши газовідвідну трубку, нагрівають суміш в пробірці полум'ям пальника спочатку обережно, потім сильно. Опускаючи наконечник газовідвідної трубки в окремі пробірки з бромної водою і розчином перманганату калію, встановлюють, чи змінюється забарвлення цих реактивів виділяються бульбашками газоподібного вуглеводню, тобто відбувається бромування метану і його окислення.
Не припиняючи нагрівання, збирають метан в наповнену водою пробірку, перекинуту в стакан або кристалізатор з водою. Потім виймають газовідвідну трубку з води і припиняють нагрівання. Закривши під водою пробірку пальцем, підносять її до полум'я пальника і відкривають. Метан спокійно згорає блакитним полум'ям. Після цього можна підпалити метан і у кінця газовідвідної трубки. При внесенні в полум'я палаючого метану фарфорової пластинки (чашки, кришки від тигля) на ній не утворюється чорної плями сажі.
Досвід 2. Освіта і властивості етилену
Реактиви. етиловий спирт (ректифікат або сирець), бромная вода (розбавлена, світло-жовтий розчин), перманганат калію (сильно розбавлений, яскраво-рожевий розчин).
Етилен отримують в такому ж приладі, який використовували і для отримання метану, але між виходить з пробки газовідвідною трубкою і гумовою трубкою з наконечником вставляють ще коротку (5-6 см) скляну трубочку з дрібними шматочками натронной вапна, вміщеній між двома нещільними ватними тампонами.
Поміщають в пробірку 1 мл спирту і обережно, по краплях при збовтуванні, доливають 4 мл концентрованої сірчаної кислоти. У розігрівшись суміш кидають кип'ятильні камінчик, приєднують газовідвідну трубку і зміцнюють вертикально в лапці штатива. Починають повільно і обережно нагрівати пробірку до початку рівномірного виділення газу. Реакційна суміш при цьому чорніє. З виділяється газом проводять ті ж операції, що і з метаном.
Неграничний характер етилену виявляється у швидкості його бромирования і окислення, а також в кілька більш яскравому кольорі полум'я етилен в порівнянні з кольором полум'я палаючого метану. На внесеної в полум'я етилену фарфоровій пластинці з'являється чорна пляма сажі.
Досвід 3. Бромування вуглеводнів
Реактиви. насичені вуглеводні (гексан, гептан) або петролейний ефір, ненасичені рідкі вуглеводні (октен, циклогексен) або суміш вуглеводнів (гас, скипидар), бромная вода.
У суху пробірку поміщають 1 мл досліджуваного вуглеводню (або суміші вуглеводнів) і додають по краплях при легкому струшуванні розчин брому. Якщо жовта забарвлення не зникає на холоду, то суміш злегка нагрівають. Встановлюють, чи супроводжується зникнення забарвлення, зумовленої присутністю вільного брому, освітою бромистого водню - газу, що має різкий запах, димлячого на повітрі (особливо при внесенні в пробірку палички, змоченої аміаком) та фарбувального вологу синю лакмусовий папірець в червоний колір. Виділення бромистого водню добре помітно на темному тлі при струшуванні пробірки, якщо злегка подути над її отвором.
Дослід 4. Окислення вуглеводнів розчином перманганату калію (реакція Вагнера)
Реактиви. насичені і ненасичені рідкі вуглеводні, 2% -ний водний розчин перманганату калію, 10% -ний водний розчин карбонату натрію.
До 1 мл досліджуваного речовини додають спочатку рівний об'єм розчину карбонату натрію і потім поступово по краплях при сильному збовтуванні розчин перманганату калію до припинення зміни зовнішнього вигляду суміші.
Досвід 5. Взаємодія вуглеводнів з концентрованої сірчаної кислотою
Реактиви. насичені і ненасичені рідкі вуглеводні, концентрована сірчана кислота.
До 1 мл речовини (суміші вуглеводнів) додають 1 мл концентрованої сірчаної кислоти і сильно, але обережно збовтують кілька хвилин, охолоджуючи пробірку в воді. Відзначають різне ставлення насичених і ненасичених вуглеводнів до концентрованої сірчаної кислоти.
Досвід 6. Взаємодія вуглеводнів з концентрованою азотною кислотою
Реактиви. насичені і ненасичені рідкі вуглеводні, концентрована азотна кислота.
До 1 мл досліджуваного речовини додають 1 мл концентрованої азотної кислоти і струшують суміш спочатку обережно, потім енергійно протягом декількох хвилин. Відзначають різне ставлення насичених і ненасичених вуглеводнів до кислоті.