Способы распознавания газа этилена

Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции

Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции.

Этилен (этен), C₂H₄ – органическое вещество класса алкенов. Этилен имеет двойную углерод-углеродную связь и поэтому относится к ненасыщенным или непредельным углеводородам.

Этилен (этен), формула, газ, характеристики:

Этилен (этен) – органическое вещество класса алкенов, состоящий из двух атомов углерода и четырех атомов водорода . Этилен имеет двойную углерод -углеродную связь и поэтому относится к ненасыщенным или непредельным углеводородам.

Химическая формула этилена C₂H₄, рациональная формула H₂CCH₂, структурная формула CH₂=CH₂. Изомеров не имеет.

Этилен – бесцветный газ, без вкуса, со слабым запахом. Легче воздуха.

Этилен является фитогормоном, т.е. низкомолекулярным органическим веществом, вырабатываемым растениями и имеющим регуляторные функции. Он образуется в тканях самого растения и выполняет в жизненном цикле растений многообразные функции, среди которых контроль развития проростка, созревание плодов (в частности, фруктов ), распускание бутонов (процесс цветения), старение и опадание листьев и цветков, участие в реакции растений на биотический и абиотический стресс, коммуникации между разными органами растений и между растениями в популяции.

Пожаро- и взрывоопасен.

Плохо растворяется в воде . Зато хорошо растворяется в диэтиловом эфире и углеводородах.

Этилен по токсикологической характеристике относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасным веществам) по ГОСТ 12.1.007.

Этилен — самое производимое органическое соединение в мире.

Физические свойства этилена (этена):

Наименование параметра:	Значение:
Цвет	без цвета
Запах	со слабым запахом
Вкус	без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	газ
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м 3	1,178
Плотность (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м 3	1,26
Температура плавления, °C	-169,2
Температура кипения, °C	-103,7
Температура вспышки, °C	136,1
Температура самовоспламенения, °C	475,6
Критическая температура*, °C	9,6
Критическое давление, МПа	5,033
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных	от 2,75 до 36,35
Удельная теплота сгорания, МДж/кг	46,988
Коэффициент теплопроводности (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К)	0,0163
Коэффициент теплопроводности (при 50 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К)	0,0209
Молярная масса, г/моль	28,05

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

Химические свойства этилена (этена):

Этилен — химически активное вещество. Так как в молекуле между атомами углерода имеется двойная связь, то одна из них, менее прочная, легко разрывается, и по месту разрыва связи происходит присоединение, замещение, окисление, полимеризация молекул.

Химические свойства этилена аналогичны свойствам других представителей ряда алкенов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. 1. каталитическое гидрирование(восстановление)этилена:

1. 2. галогенирование этилена:

Однако при нагревании этилена до температуры 300 o C разрыва двойной углерод-углеродной связи не происходит – реакция галогенирования протекает по механизму радикального замещения:

1. 3. гидрогалогенирование этилена:

1. 4. гидратация этилена:

Реакция происходит в присутствии минеральных кислот (серной, фосфорной). В результате данной химической реакции образуется этанол.

1. 5. окисление этилена:

Этилен легко окисляется. В зависимости от условий проведения реакции окисления этилена могут быть получены различные вещества: многоатомные спирты, эпоксиды или альдегиды.

В результате образуется эпоксид.

В результате образуется ацетальдегид.

1. 6. горение этилена:

В результате горения этилена происходит разрыв всех связей в молекуле, а продуктами реакции являются углекислый газ и вода .

1. 7. полимеризация этилена:

Получение этилена (этена). Химические реакции – уравнения получения этилена (этена):

Этилен получают как в лабораторных условиях, так и в промышленных масштабах.

В промышленных масштабах этилен получается в результате следующей химической реакции:

1. 1. каталитическое дегидрирование этана :

Этилен в лабораторных условиях получается в результате следующих химических реакций:

1. 2. дегалогенирования дигалогенпроизводных этана:

1. 3. неполное гидрирование ацетилена:

1. 4. дегидрогалогенирование галогенпроизводных алканов под действием спиртовых растворов щелочей:

Применение и использование этилена (этена):

– как сырье в химической промышленности для органического синтеза различных органических соединений: галогенпроизводных, спиртов (этанола, этиленгликоля), винилацетата, дихлорэтан, винилхлорида, окиси этилена, полиэтилена , стирола, уксусной кислоты, этилбензола, этиленгликоля и пр.,

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

как получить этилен реакция ацетилен этен 1 2 вещество этилен кислород водород связь является углекислый газ бромная вода
уравнение реакции масса объем полное сгорание моль молекула смесь превращение горение получение этилена
напишите уравнение реакций этилен

Источник

Урок «Газообразные вещества». 11-й класс

Разделы: Химия

Класс: 11

• актуализировать знания о некоторых свойствах газообразных веществ;
• установить отличие газообразных веществ от твердых и жидких;
• повторить закон Авогадро;
• обобщить и систематизировать знания учащихся о способах получения, собирания и распознавания водорода, кислорода, аммиака, углекислого газа и этилена;
• расширять кругозор детей; формировать научное мировоззрение.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Методы и методические приемы: демонстрационный, словесный (беседа по вопросам, рассказ), наглядный.

Оборудование и реактивы:

а)на столах у учащихся: карточки с таблицей для заполнения по ходу урока

Газ (краткая характеристика)

Получение (уравнение реакции)

Собирание

Распознавание

б)на демонстрационном столе:

• реактивы – оксид марганца (IV), пероксид водорода, перманганат калия; карбонат кальция, соляная кислота и известковая вода; соляная кислота и цинк; хлорид аммония, гидроксид натрия, лакмусовая бумажка; этиловый спирт и концентрированная серная кислота;
• оборудование – химический стакан (2 шт.); пробирки (5 шт.); прибор для получения газов (штатив с зажимами для 2-х пробирок, 2 пробирки); пробиркодержатель, лучина, спички, спиртовка, пробки с газоотводными трубками (2 шт.); плоскодонная колба, аппарат Кипа, стеклянная трубочка, стеклянная палочка.

Ход урока.

II. Проверка домашнего задания (7 мин.).

Вопросы для беседы.

1.Что такое полимер, мономер, структурное звено, степень полимеризации?

2.Что такое пластмассы?

3.Что такое волокна?

4.На какие группы делят пластмассы? Восстановите схему:

(Заполнение схемы: термопласты и термореактопласты.)

5.На какие группы делят волокна? Восстановить схему:

(Заполнение схемы: природные и химические; растительные и животные; искусственные и химические.)

6.Каковы области применения пластмасс? При ответе используйте рисунок 40 на с.56.

7.Какие неорганические полимеры вам известны? Какова их роль в неживой природе?

III. Актуализация, систематизация и обобщение знаний.

-Вы знаете, что зависимости от условий вещества могут находиться в разных агрегатных состояниях. Назовите эти состояния.

Планируемый ответ ученика.

(В зависимости от условий вещества могут находиться в жидком, твердом или газообразном состояниях).

-Рассмотрите рис. 51 на с. 67. Что характерно для газообразных веществ? Чем строение газообразных веществ отличается от строения веществ в твердом и жидком состояниях?

Планируемый ответ ученика.

(В газовой фазе расстояния между молекулами во много раз превышает размеры самих частиц.)

-При атмосферном давлении объем сосуда в сотни тысяч раз больше объема молекул газа, поэтому для газов выполняется закон Авогадро:

в равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул.

-Вспомните, сколько молекул содержит один моль любого газа при нормальных условиях?

Планируемый ответ ученика.

(Один моль любого газа при нормальных условиях содержит 6х10 23 молекул.)

-Как называется это число?

Планируемый ответ ученика.

(Это число называется число Авогадро.)

-Какие условия считаются нормальными?

Планируемый ответ ученика.

(760 мм. рт.ст. и 0 0 С).

-Какой объем занимает 1 моль любого газообразного вещества при нормальных условиях? Как называют такой объем?

Планируемый ответ ученика.

(1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л. Такой объем называется молярным.)

-Найдите в учебнике на с.68 описание основных свойств газообразных веществ.

1.Газы не имеют собственной формы и объема. Поэтому занимают весь объем сосуда, в котором находятся.

2.Газы легко сжимаются.

3.Благодаря большому расстоянию между молекулами газы смешиваются друг с другом в любом отношении.

-При изучении химии, вы познакомились со свойствами некоторых газов, узнали способы их получения, собирания и распознавания. На сегодняшнем уроке вам предстоит вспомнить, как в лабораторных условиях получают водород, кислород, углекислый газ, аммиак и этилен; как собирают и распознают эти газы. По ходу изучения материала вы должны заполнить таблицу.

Водород – это самый легкий газ. В лаборатории его получают чаще всего в аппарате Кипа взаимодействием цинка с соляной кислотой:

Демонстрация получения водорода в аппарате Киппа.

— Так как водород самый легкий газ, его собирают в перевернутый вверх дном сосуд.

Демонстрация собирания водорода.

-Вспомните, как распознают водород?

Планируемый ответ ученика.

(К отверстию перевернутого вверх дном сосуда подносят зажженную лучину. Раздается глухой хлопок, если водород чистый или «лающий» звук, если водород содержит примеси.)

Демонстрация опыта по распознаванию водорода.

Формулу водорода, уравнение реакции получения водорода, способ его собирания и распознавания ученики записывают в соответствующие колонки таблицы.

— Кислород – газ, содержание которого в атмосфере составляет 21%. Кроме кислорода в верхних слоях атмосферы содержится аллотропное видоизменение – озон О₃. В лаборатории кислород получают разложением перманганата калия KMnO₄ или пероксида водорода H₂O₂ .

Демонстрация опытов получения кислорода:

1) разложением перманганата калия

2)разложением пероксида водорода в присутствии катализатора MnO₂

— Собирают кислород в сосуд методом вытеснения воздуха или методом вытеснения воды. Почему?

Планируемый ответ ученика.

(Кислород собирают в сосуд вытеснением воздуха, потому что он тяжелее воздуха. Кислород собирают методом вытеснения воды, так как он мало растворим в воде.)

— Вспомните, как распознают кислород.

Планируемый ответ ученика.

(Распознают кислород по вспыхиванию, внесенной в сосуд с этим газом, тлеющей лучинки.)

Демонстрация опыта по распознаванию кислород: внесение в колбу с кислородом тлеющей лучинки; внесение тлеющей лучинки в химический стакан, в котором проходит разложение пероксида водорода.

Формулу кислорода, уравнения реакций получения кислорода, способы его собирания и распознавания ученики записывают в соответствующие колонки таблицы.

— Углекислый газ или оксид углерода (IV) СО₂ – бесцветный, не имеющий запах газ.

Он примерно в полтора раза тяжелее воздуха. Растворим в воде. В лаборатории углекислый газ получают действием соляной кислоты на карбонат кальция:

Демонстрация опыта получения углекислого газа и его собирание.

— Вспомните, как получают углекислый газ в промышленности.

Планируемый ответ ученика.

(В промышленности углекислый газ получают обжигом известняка:

— Вспомните, как можно распознать углекислый газ.

Планируемый ответ ученика.

(Углекислый газ можно распознать по помутнению известковой воды или с помощью горящей лучинки.)

Демонстрация опытов по распознаванию углекислого газа:

1. помутнение известковой воды (продувание углекислого газа через известковую воду)
   СО₂ + Са(ОН)₂ = СаСО₃v + Н₂О ;
2. горящую лучину опустить в сосуд с углекислым газом. Лучина гаснет.

— Почему горящая лучина гаснет в атмосфере углекислого газа?

Планируемый ответ ученика.

(Потому что углекислый газ не поддерживает горение.)

— Где используют это свойство углекислого газа?

Планируемый ответ ученика.

(Свойство углекислого газа не поддерживать горение применяют при тушении пожаров.)

Формулу углекислого газа, уравнения реакций получения углекислого газа, способ его собирания и способы распознавания ученики записывают в соответствующие колонки таблицы.

— Аммиак NH₃ – газ с резким запахом, бесцветный, хорошо растворим в воде.

В промышленности его получают взаимодействием азота с водородом, соблюдая следующие условия: катализатор (Fe), высокие температура и давление. Запишите уравнение реакции получения аммиака в промышленности, укажите, что реакция обратимая и условия, при которых она протекает:

В лаборатории аммиак получают взаимодействием щелочей с солями аммония:

— Сравните молярные массы аммиака и воздуха.

Планируемый ответ ученика.

(Молярная масса аммиака равна 17 г/моль, молярная масса воздуха – 29 г/моль. Аммиак легче воздуха.)

— Как следует собирать аммиак?

Планируемый ответ ученика.

(Так как аммиак легче воздуха, то его следует собирать так же как и водород – в перевернутую вверх дном пробирку.)

Демонстрация опыта получения и собирания аммиака.

— Как можно распознать аммиак?

Планируемый ответ ученика.

(Аммиак можно распознать по характерному запаху.)

-Еще аммиак можно распознать по изменению окраски влажной лакмусовой бумажки и по появлению белого дыма при поднесении стеклянной палочки, смоченной в соляной кислоте.

Демонстрация опытов по распознаванию аммиака:

1. по запаху, соблюдая правило техники безопасности;
2. поднести влажную лакмусовую бумажку к пробирке с аммиаком. Лакмусовая бумажка посинеет;
3. стеклянную палочку смочить в соляной кислоте и опустить в пробирку с аммиаком. Наблюдается появление дыма. (Опыт «Дым без огня).

Формулу аммиака, уравнение реакции получения аммиака, способ его собирания и способы распознавания ученики записывают в соответствующие колонки таблицы.

— На уроках органической химии вы познакомились с газом этиленом С₂Н₄. Этилен – газ без цвета и запаха. В промышленности его получают дегидрированием этана:

Реакция протекает в присутствии катализатора и при высокой температуре.

В лаборатории этилен получают двумя способами: деполимеризацией полиэтилена или каталитической дегидратацией этилового спирта:

Распознают этилен по обесцвечиванию подкисленного раствора перманганата калия или бромной воды. Как можно собрать этилен?

Планируемый ответ ученика.

(Этилен тяжелее воздуха, поэтому его можно собрать вытеснением воздуха.)

Демонстрация опыта получения этилена реакцией дегидрирования этилового спирта и распознавание этилена обесцвечиванием подкисленного раствора перманганата калия.

Формулу этилена, уравнения реакции получения этилена, способ его собирания и способы распознавания ученики записывают в соответствующие колонки таблицы.

Итогом работы учащихся на уроке является заполненная таблица, которая имеет следующий вид:

Получение (уравнения реакций)

Собирание

Распознавание

не имеет запаха.

Вытеснением водорода металлами из растворов кислот:

В перевернутую вверх дном пробирку.

При поднесении к пламени раздается «хлопок» или «лающий» звук.

Кислород (О₂) без запаха и цвета, тяжелее воздуха, мало растворим в воде.

1.Разложением перманганата калия:

2.Разложением пероксида водорода

2.Вытеснением воды.

Вспыхивание тлеющей лучинки, внесенной в сосуд с кислородом.

Углекислый газ – оксид углерода (IV) – СО₂. Бесцветный, не имеет запаха, не поддерживает горение, тяжелее воздуха. Растворим в воде.

2.В лаборатории:
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑.

Вытеснением воздуха.

1.Горящая лучина гаснет в сосуде с СО₂.

2.По помутнению известковой воды:

Аммиак (NН₃) имеет резкий характерный запах, без цвета, хорошо растворим в воде, легче воздуха.

2.В лаборатории:
NH₄Cl + NaOH = NaCl + H₂O + NH₃↑.

В перевернутую вверх дном пробирку.

2.По изменению цвета влажной лакмусовой бумажки (синеет).

3.По появлению дыма при поднесении стеклянной палочки, смоченной в соляной кислоте.

Этилен (С₂Н₄ или СН₂ = СН₂ ) без цвета и запаха, тяжелее воздуха.

1.В промышленности дегидрированием этана:

б)дегидратацией этилового спирта

С₂Н₅ОН → С₂Н₄ + Н₂О

Вытеснением воздуха.

1.Обесцвечивание подкисленного раствора перманганата калия.

2.Обесцвечивание бромной воды.

Беседа по вопросам. (При ответах использовать таблицу.)

1. Какие газообразные вещества были рассмотрены на уроке?
2. Какие способы получения рассматривали?
3. От чего зависит способ собирания того или иного газа?

V. Подведение итогов.

-На сегодняшнем уроке вы изучили общие свойства газообразных веществ. Вспомнили закон Авогадро. Повторили способы получения, собирания и распознавания водорода, кислорода, углекислого газа, аммиака и этилена.

Источник