지도 시간에 의해 일반 코스 유기화학모스크바 주립대학교 화학부 유기화학 학생 워크숍에서 수년간의 경험을 바탕으로 작성되었습니다. M.V. Lomonosov. 다양한 종류의 유기 화합물을 합성하는 방법이 포함되어 있습니다. 유기 워크샵의 일반적인 규칙과 작업 방법이 설명되어 있습니다. 일반 지침합성된 화합물의 1 H 및 13 C NMR 스펙트럼 해석에 관한 것입니다. 학생, 대학원생, 화학대학 교사, 연구원을 대상으로 합니다.
화상, 중독 및 기타 사고에 대한 응급 처치.
경미한 열 화상의 경우 해당 부위를 흐르는 찬 물로 씻고 알코올로 헹군 다음 글리세린이나 붕산 바셀린으로 윤활유를 바르십시오. 심한 화상의 경우, 흐르는 찬 물로 해당 부위를 씻은 후 의사의 진료를 받으십시오.
브롬 화상의 경우, 해당 부위를 흐르는 찬 물로 철저히 씻은 후 10% 티오황산나트륨 용액으로 씻으십시오. 브롬 증기를 흡입한 후에는 희석된 암모니아 용액의 냄새를 맡고 보건소로 가야 합니다. 맑은 공기. 브롬으로 인해 눈이나 호흡기에 손상이 발생한 경우 즉시 교사에게 알리고 피해자를 의료 시설로 보내 자격을 갖춘 지원을 제공해야 합니다.
페놀이나 그 용액으로 화상을 입은 경우에는 그때까지 피부의 하얗게 된 부위를 알코올로 닦아내십시오. 정상적인 피부색이 회복될 때까지 해당 부위를 물로 헹구고 글리세린에 적신 면봉이나 거즈를 압축하십시오.
농축된 산성 용액으로 화상을 입은 경우 화상 부위를 흐르는 찬 물로 씻은 다음 3% 소다 용액으로 씻으십시오. 산이 눈에 들어간 경우에는 흐르는 찬물에 5분간 씻어낸 후 의사와 상담하세요.
농축된 알칼리 용액으로 인한 화상의 경우, 흐르는 찬 물로 피부를 씻은 다음 1% 붕산 용액으로 씻으십시오. 암모니아와 아민은 피부에 거의 영향을 미치지 않지만 눈에 들어가면 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다. 알칼리나 기타 염기가 눈에 들어간 경우에는 즉시 흐르는 물로 씻어내고 동시에 교사에게 알리십시오. 눈꺼풀을 살짝 들어올리면서 몇 분 동안 계속 헹구십시오. 알칼리나 염기가 눈에 들어간 경우에는 그렇지 않더라도 항상 의사와 상담해야 합니다. 불편감!
실수로 시약이 몸에 들어간 경우 즉시 물 한 잔 이상을 마시고 교사에게 알리십시오.
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머리말
파트 I 유기 합성을 수행할 때의 작업 방법
제1장. 작업 조직 및 안전 예방 조치
1. 일반 규칙유기합성 실험실에서 일하다
2. 사고 발생 시 예방조치 및 응급처치
독성 및 부식성 물질 작업
가연성 및 폭발성 물질을 다루는 작업
유리 취급 규칙
화상, 중독 및 기타 사고에 대한 응급 처치
지역 화재 진압 및 옷 태우기
3. 기본 실험실 화학 유리 제품
4. 장치 조립
5. 화학유리제품의 세척 및 건조
6. 보고서 작성을 위한 문헌 및 규칙 사용
제2장. 화학 실험실에서 작업할 때의 기본 작업
1. 난방
2. 냉각
3. 온도 측정 및 제어
4. 분쇄 및 혼합
5. 일부 유기 용액 및 젤의 용해 및 특성
에탄올
메틸알코올
다이아틸에테르
석유 에테르
아세톤
6. 건조 및 기본 건조기
가스 건조
유기 액체 건조
건조 고체
기본 제습기
7. 여과
상압 여과
진공여과
제3장. 유기 물질의 정제 방법
1. 결정화
용매 선택
재결정 수행
결정 분리
2. 승화(승화)
3. 추출
4. 증류
대기압에서 단순 증류
증기 증류
감압 증류
분별 증류
정류
5. 크로마토그래피
흡착 크로마토그래피
분할 크로마토그래피
종이 크로마토그래피
이온 교환 크로마토그래피
제4장. 유기 화합물의 가장 중요한 상수 결정
1. 녹는점
2. 끓는점
3. 상대밀도
4. 굴절률
5. 분자량
V장. 압축 및 액화 가스 작업
1. 가스 실린더 및 그 취급
2. 가스 주입
3. 장치에 가스를 정화하고 도입합니다.
4. 가스 실린더 작업 시 안전 규칙
6장. 유기물질의 정량적 원소 분석
1. 세미마이크로 방법에 의한 탄소 및 수소 측정
설치 조립
분석 수행
2. 반미세법에 의한 질소 측정(Dumas에 따름)
설치 조립
분석 수행
3. 마이크로법을 이용한 탄소 및 수소 측정
설치 조립
분석 수행
제2부 유기물질의 합성
7장. 할로겐화 반응
1. 교체 수산기할로겐 연료
2. 산의 수산기 그룹을 할로겐으로 대체
3. 다중결합을 통한 할로겐 첨가
4. 수소를 할로겐으로 직접 대체
5. 합성의 예
브롬화에틸
(?)-브로모나프탈렌 및 에틸 브로마이드
요오드화에틸
부틸브로마이드
염화아세틸
염화벤조일
1,2-디브로모에탄
브로모벤젠
(?)-브로모나프탈렌
(?)-브로마니솔
제8장. 알킬화 반응
1. 황산 존재 하에서 방향족 탄화수소와 알코올의 알킬화
2. 에테르의 준비
3. 합성의 예
sec-부틸벤젠
디부틸에테르
이소아밀에스테르
디페닐에테르
페네톨
에틸 에스테르(?)-나프톨(네롤린 뉴, 브로멜리아드)
아니솔
제9장. 아실화 반응
1. 카르복실산을 이용한 알코올 및 아민의 아실화
2. 산염화물을 이용한 알코올, 페놀, 아민의 아실화
3. 산 무수물을 사용한 알코올, 페놀 및 아민의 아실화
4. 합성의 예
에틸아세테이트에테르
아세트산 이소아밀 에스테르
에틸클로로아세트산
옥살산디에틸에스테르
벤조산에틸에스테르
벤아닐리드
아스피린(아세틸살리실산)
(?)-나프틸아세테이트
아세트아닐리드
제10장. 프리델-크래프트의 반응
1. 방향족 화합물의 알킬화
2. 방향족 화합물의 아실화
3. 합성의 예
이소프로필벤젠
디페닐메탄
아세토페논
벤조페논
11장. 산화 반응
1. 이중결합의 산화
2. 1차 및 2차 알코올을 알데히드 또는 케톤으로 산화
3. 알데히드와 케톤을 산으로 산화
4. 메틸 및 메틸렌 그룹의 산화
5. 산화에 의한 퀴논 제조
6. 합성의 예
아세트알데히드
프로피온산 알데히드
이소발레산 알데히드
벤조페논
이소부티르산
발레르 산
벤조산
벤조퀴논
안트라퀴논
제12장. 질산화 반응
1. 지방 탄화수소의 질산화
2. 방향족 탄화수소의 질산화
3. 합성의 예
니트로메탄
니트로벤젠
(?)- 및 (?)-니트로톨루엔
(?)- 및 (?)-니트로페놀
(?)-니트로나프탈렌
제13장. 아미노화 반응
1. 지방아민의 제조
2. 방향족 아민의 제조
3. 합성의 예
메틸아민
아닐린
(?)- 및 (?)-톨루이딘
(?)-나프틸아민
제14장 술폰화 반응
1. 방향족 화합물의 술폰화
2. 합성의 예
(?)-나프탈렌 설폰산(나트륨염)
벤젠술폰산(나트륨염)
(?)-톨루엔술폰산
설파닐산
제15장. 디아조화 및 아조 커플링 반응
1. 질소 방출을 동반하는 디아조늄염의 반응
2. 질소 방출 없이 발생하는 디아조늄 염의 반응
3. 합성의 예
페놀
요오도벤젠
헬리안틴
(?)-나프탈오렌지
제16장 그리냐르 반응
1. 탄화수소 생산
Chugaev-Tserevitinov에 따른 활성 수소의 정량적 측정
2. 카르복실산의 제조
3. 알코올의 제조
4. 합성의 예
페닐아세트산
트리페닐카르비놀
디페닐카비놀(벤즈하이드롤)
제17장. Cannnzzaro의 반응
벤조산과 벤질알코올의 합성
제18장. 클라이젠 반응
합성의 예
아세토아세트산에스테르
벤조이다세터
제19장. 중합 및 중축합 반응
1. 중합
2. 중축합
3. 합성의 예
파알데히드
폴리스티렌
폴리메틸메타크릴레이트
스티렌과 메틸 메타크릴레이트의 공중합체
메틸 메타크릴레이트(폴리메틸 메타크릴레이트에서 유래)
글리프탈산 수지
페놀-포름알데히드 수지
20장. 신분증
1. 예비 테스트
2. 정성적 반응
3. 파생
추천도서
응용
1. 유기화합물용 건조제
2. 다양한 온도에서의 수증기압
3. 실린더 내 액화 가스의 압력
4. 압축 가스 실린더의 색상
5. 황산용액의 밀도(20°C)
6. 염산용액의 밀도(20°C)
7. 솔루션의 밀도 질산(20°C)
8. 가성소다 용액의 밀도(20°C)
9. 가성 칼륨 용액의 밀도(20°C)
10. 알코올 및 그 유도체의 물리적 특성
11. 페놀 및 그 유도체의 물리적 성질
12. 알데히드 및 그 유도체의 물리적 성질
13. 케톤 및 그 유도체의 물리적 성질
14. 카르복실산 및 그 유도체의 물리적 성질
15. 1차 및 2차 아민과 그 유도체의 물리적 성질
16. 할로겐화 알킬 및 그 유도체의 물리적 성질
우즈베키스탄 공화국 고등중등특수교육부
A. 카리모프, N. 치니베코바
실습
유기화학
약학대학 학생들을 위한 교과서
타슈켄트 -2009
검토자:
Akhmedov K. - 화학 박사, 학과 교수
우즈베키스탄 국립 유기화학
대학교
Kurbonova M. - 제약 과학 후보자, 학과 부교수
무기, 분석 및 물리 콜로이드 화학
타슈켄트 제약 연구소
소개
I. 실험 기술
I.1 실험실 안전 및 응급처치 조치
I.2 화학 유리 제품 및 부속품
I.3 유기화학 실험실에서 작업할 때의 기본 작업
I.3.1 가열
I.3.2 냉각
I.3.3 분쇄
I.3.4 교반
I.3.5 건조
I.4.물질의 분리 및 정제 방법
I.4.1 필터링
I.4.2 결정화
I.4.3 승화
I.4.4 증류
I.5 가장 중요한 물리적 상수
I.5.1 녹는점
I.5.2 끓는점
II. 유기 화합물의 구조를 결정하는 방법
II.1 유기화합물의 정성적 원소 분석
III 유기 화합물의 구조, 특성 및 식별의 기본
III.1 유기 화합물의 분류, 명명법, 공간 구조 및 이성질체
III.2 유기화합물 내 원자의 화학적 결합과 상호 영향
III.3 알칸. 사이클로알케인
III.4 알켄, 알카디엔, 알킨
III.5 경기장
III.6 할로겐화 탄화수소
III.7 알코올
III.8 페놀
III.9 에테르
III.10 알데히드. 케톤
III.11 아민
III.12 디아조-, 아조-화합물
III.13 일염기성 및 이염기성 카르복실산
III.14 이종관능성 카르복실산
III.14.1 하이드록시-, 페놀산
III.14.2 옥소산
III.14.3 아미노산. 아미드. 우레이드산
III.15 5원 헤테로고리 화합물
III.15.1 하나의 헤테로원자를 갖는 5원 헤테로고리 화합물
III.15.2 두 개의 헤테로원자를 갖는 5원 헤테로고리 화합물
III.16 6원 헤테로고리 화합물
III.16.1 하나의 헤테로원자를 갖는 6원 헤테로고리 화합물
III.16.2 두 개의 헤테로원자를 갖는 6원 헤테로고리 화합물
III.17 융합된 헤테로고리 화합물
III.18 탄수화물
Ш.18.1 단당류
Sh.18.2 다당류
III.19 비누화 가능 및 비비누화 지질
IV 유기 화합물 합성
IV.1 할로겐화
IV.1.1 1-브로모부탄
IV.1.2 브로모에탄
IV.1.3 브로모벤젠
IV.2 술폰화
IV.2.1 p-톨루엔술폰산
IV.2.2 p-톨루엔술폰산 나트륨
IV.2.3 설파닐산
IV.3 아실화
IV.3.1 에틸 아세테이트
IV.3.2 아세틸살리실산
IV.3.3 아세트아닐리드
IV.4 배당체의 제조
IV.4.1 백색 연쇄상구균제의 N-배당체
V. 문학
소개
유기화학은 고등 약학 교육 시스템에서 중요한 위치를 차지하며, 약학 화학, 약리학, 약리학, 독성화학 분야의 전문 지식을 습득하고 약사의 전문적인 활동. 작용기에 대한 정성적 반응을 수행하고, 다양한 종류의 유기 화합물의 개별 대표자를 얻고, 이들과 특징적인 반응을 수행할 때 이 지식을 사용하면 이론적 자료의 더 깊은 동화에 기여합니다.
오늘날 유기 화학의 발전은 수많은 새로운 물질의 출현을 동반합니다. 일반 의약품 목록에서 90% 이상이 유기 물질입니다. 이는 결국 실험 기술과 연구 방법을 이해하고 개선할 필요성을 미리 결정합니다. 따라서 유기화학에 대한 지식이 필요한 제약 전문가의 양성에는 이론적인 교육뿐만 아니라 화학 실험을 수행할 수 있는 다재다능한 실무 기술과 능력이 필요합니다.
유기 화학 워크숍"은 이 주제에 대한 강의 과정의 논리적 연속이며 다음을 촉진하는 단일 교육 및 방법론 복합체를 나타냅니다. 창의적인 접근 방식학문을 공부하고, 다음을 고려하여 실용적인 수업을 진행합니다. 현대적인 방법교육(대화형, 혁신적). 이 매뉴얼을 사용하면 소량의 출발 물질, 시약 및 상대적으로 간단한 장비가 있는 실험실에서 유기 화학 클래스의 개별 대표자를 얻는 몇 가지 방법에 익숙해질 수 있습니다.
거의 모든 주제에 포함된 워크숍은 학생들이 화합물의 반응성을 결정하는 작용기의 가장 중요한 화학적 특성 특성의 발현을 실험적으로 볼 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. 실제로 전문적인 활동에서는 때로는 단순해 보이는 화학 테스트를 통해 의약 물질의 진위 여부가 결정되고, 혼합물에 특정 성분이 존재하는지 여부에 대한 문제가 해결되는 경우도 있습니다. 어떤 화학적 공정이 외부 효과(색상, 냄새 등의 출현)를 유발하는지 이해하는 것이 중요합니다.
이 매뉴얼은 타슈켄트 제약 연구소의 유기 화학과 팀의 수년간의 작업 경험을 구현하고 이를 기반으로 제약 전공 학생들을 위한 워크숍 구조가 결정되었습니다.
워크숍에는 4개 섹션과 추천 문헌 목록이 포함되어 있습니다.
기술에 관한 첫 번째 섹션에서는 실험실 작업, 화학 유리 제품 및 보조 장치에 대한 정보가 제시되고 실제 작업의 주요 작업, 물질 분리 및 정제 방법, 가장 중요한 물리 상수 결정이 고려됩니다.
두 번째 섹션에서는 유기 화합물의 구조를 확립하는 방법을 논의하고 유기 물질의 구조 연구에 대한 정성적 원소 분석을 제공합니다.
세 번째 섹션에는 유기 화합물의 구조, 특성 및 식별에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 각 주제별로 일반적인 이론적 질문과 답변이 제공되며, 통제 질문진행 중인 화학 공정에 대한 자세한 설명과 함께 실습 및 실제 실험을 진행합니다.
네 번째 섹션에서는 실험실에서 수행할 수 있는 일부 유기 화합물의 합성을 제시합니다.
I. 실험 기술
I.1 실험실 안전 및 응급조치
화학 실험실 작업에 대한 일반 안전 규칙
유기 화학 실험실에서 일할 때 학생은 유기 화합물의 특성, 독성 및 가연성을 명확하게 이해해야 하며, 이를 위해서는 특히 주의 깊게 취급하고 특정 규칙을 준수해야 합니다.
1.실험실에서 학생은 앞쪽에 고정되는 가운을 입고 작업합니다(화재 시 가운은 쉽게 벗길 수 있음). 작업장에는 시험관과 시약이 있는 스탠드 외에 업무 일지와 부드러운 냅킨만 있습니다. 2.작업을 시작하기 전에 설명을 주의 깊게 연구하고 생성된 물질의 특성을 알아야 합니다. .작업을 수행할 때는 조심하고 조심해야 합니다. 학생이 작업할 물질의 특성에 대한 부주의와 무지는 사고로 이어질 수 있습니다. .시험관에 있는 화학 물질을 가열할 때 입구가 근처에서 작업하는 동료를 향하지 않고 그 자체의 반대 방향을 향하도록 경사 위치에 고정해야 합니다. 버너 불꽃을 시험관을 가로질러 위에서 아래로 움직이면서 시험관을 서서히 가열합니다. .가스 배출 튜브로 작업할 때 먼저 액체가 담긴 용기에서 튜브 끝을 제거해야만 시험관 가열을 중단할 수 있습니다. 열원을 조기에 제거하면 수신기의 액체가 반응관으로 빨려 들어가 반응관이 터져 반응 혼합물이 얼굴과 손에 튀길 수 있습니다. .실험실에서는 어떤 물질도 맛볼 수 없습니다. .냄새를 판단할 때 손을 움직이면 시험관이나 병의 증기가 사용자를 향해 향하게 됩니다. .자극적인 냄새가 강한 물질을 사용한 모든 실험은 견인 상태에서만 수행해야 합니다. .나트륨 금속은 여과지 위에서 날카롭고 마른 칼로 절단됩니다. 트리밍과 남은 음식은 마른 등유 또는 바셀린이 채워진 특수 병에 즉시 제거됩니다. 나트륨 금속과의 반응은 완전히 건조한 용기에서 수행되어야 합니다. 10.가연성 및 가연성 액체 (에테르, 벤젠, 알코올)를 불에서 붓고 시험관과 플라스크를 물이나 모래 욕조에서 가열합니다. 11.용기 안의 액체에 불이 붙으면 우선 열원을 끈 다음 냅킨이나 컵으로 불을 덮어야 합니다. 테이블이나 바닥에 타는 액체를 흘린 경우 모래로만 끄거나 두꺼운 천으로 덮어 불을 끄십시오. 유기 물질은 일반적으로 물과 섞이지 않고 확산되어 화염을 퍼뜨리기 때문에 소화를 위해 물을 사용하는 것은 권장되지 않습니다. .옷에 불이 붙었을 때에는 즉시 담요나 두꺼운 겉옷으로 불이 붙은 사람을 덮어야 합니다. .황산을 물로 희석할 때 용액을 계속 저어주면서 황산을 물에 얇은 흐름으로 첨가해야 합니다(반대의 경우는 안 됨). .맨손으로 알칼리 금속 (칼륨, 나트륨, 수산화물)을 섭취하거나 산, 알칼리 및 용제를 입으로 빨아들이는 것은 금지되어 있습니다. .공유 시약이 담긴 병은 항상 공유 선반에 있어야 합니다. .가연성 액체, 산, 알칼리의 잔여물은 싱크대가 아닌 특수 병에 부어야 합니다. .작업을 마치고 작업장 교사에게 전달한 후 학생은 작업장을 정리하고 전기 제품, 수도, 가스가 꺼져 있는지 확인해야 합니다. 응급 처치 각 응급처치실에는 흡수성 탈지면, 멸균 면봉과 붕대, 반창고, 3~5% 요오드 알코올 용액, 1% 아세트산 용액, 1~3% 중탄산염 소다 용액, 2% 붕산이 들어 있는 구급 상자가 있어야 합니다. 산성 용액, 글리세린, 바셀린, 화상 연고, 에틸 알코올, 암모니아. 불이나 뜨거운 물체로 인한 화상은 화상 연고로 신속하게 치료한 후 이 연고를 묻힌 면모를 바르고 느슨하게 붕대를 감습니다. 망간 칼륨과 알코올은 화상 부위를 전처리하는 데에도 사용됩니다. 심한 화상의 경우 피해자는 외래 진료소로 보내집니다. 화학적 화상(산, 알칼리 또는 브롬과의 피부 접촉)이 발생한 경우 산에 의해 영향을 받은 부위를 씻어냅니다. 많은 분량 m의 물, 3 % 중탄산 소다 용액, 화상 연고 또는 바셀린 및 붕대로 윤활하십시오. 알칼리가 접촉한 피부 부위를 즉시 다량의 물로 씻은 다음 1% 아세트산 용액으로 화상 연고나 바셀린을 바르고 붕대를 감습니다. 브롬이 피부에 닿은 경우 즉시 벤젠, 휘발유 또는 포화 차아황산염 용액으로 씻어내십시오. 산이 눈에 들어간 경우 즉시 다량의 물로 씻은 다음 희석한 소다수로 씻어내고 다시 물로 씻어낸 후 즉시 외래 진료소로 이송됩니다. 알칼리가 눈에 들어간 경우에는 즉시 다량의 물로 씻어낸 후 붕산희석액으로 씻어낸 후 즉시 외래로 이송합니다. 산이나 알칼리에 노출된 의류 직물은 다량의 물로 세탁한 후 3% 중탄산소다 용액(산의 경우) 또는 1% 아세트산 용액(알칼리에 노출된 경우)으로 처리합니다. 유리에서 손으로 자른 부분은 강한 물줄기로 씻어 내고 파편을 상처에서 제거하고 요오드 알코올 용액으로 채우고 붕대를 감습니다. I.2 화학 조리기구 및 액세서리 기본 실험실 화학 유리 제품에는 플라스크, 비커, 시험관, 컵, 깔때기, 냉장고, 환류 응축기 및 기타 용기가 포함됩니다. 다양한 디자인. 화학 유리 제품은 다양한 브랜드의 유리로 만들어지며 다양한 온도, 대부분의 화학 시약에 강하고 투명하며 청소가 쉽습니다. 목적에 따라 플라스크는 다양한 부피와 모양으로 구성됩니다(그림 1.1). 쌀. 1.1. 플라스크: a) 둥근 바닥, b) 평평한 바닥, c) 비스듬히 2개 및 3개의 목이 있는 둥근 바닥, d) 원뿔형(삼각 플라스크, e) 킬달 플라스크, f) 배 모양, g) 뾰족한- 바닥이 있는, h) 증류를 위한 둥근 바닥(Wurtz 플라스크), i) 증류를 위한 날카로운 바닥(Claisen 플라스크), j) Favorsky 플라스크, k) 튜브가 있는 플라스크(Bunsen 플라스크). 유기화학 합성 화합물 둥근 바닥 플라스크는 고온 작동, 대기 증류 및 진공 작동을 위해 설계되었습니다. 두 개 이상의 목이 있는 둥근 바닥 플라스크를 사용하면 합성 과정에서 교반기, 냉장고, 온도계, 적하 깔대기 등을 사용하여 여러 작업을 동시에 수행할 수 있습니다. 바닥이 평평한 플라스크는 대기압에서 사용하고 액체 물질을 저장하는 데에만 적합합니다. 원뿔형 바닥이 평평한 플라스크는 그 모양이 증발을 위한 최소 표면적을 제공하기 때문에 결정화에 널리 사용됩니다. 튜브가 있는 두꺼운 벽의 원뿔형 플라스크(분젠 플라스크)는 여과액 수용기로 최대 1.33kPa(10mmHg)의 진공에서 여과하는 데 사용됩니다. 유리 (그림 1.2, a)는 여과, 증발 (1000C 이하의 온도), 실험실에서 용액 준비 및 밀도가 높은 침전물이 형성되는 특정 합성 수행을 위해 고안되었습니다. 플라스크에서 제거합니다. 끓는점이 낮고 가연성 용제를 사용할 때는 유리를 사용하지 마십시오. 쌀. 1.2. 화학 유리 제품: a) 유리, 그림. 1.3. 도자기 컵 b) 병 벌크(그림 1.2, b)는 공기 중 휘발성, 흡습성 및 쉽게 산화되는 물질의 무게를 측정하고 저장하는 데 사용됩니다. 컵(그림 1.3)은 증발, 결정화, 승화, 건조, 분쇄 및 기타 작업에 사용됩니다. 시험관(그림 1.4)은 다양한 용량으로 생산되며 소량의 시험 물질을 분석하는 데 사용됩니다. 원추형 조인트와 출구 튜브가 있는 테스트 튜브는 진공 상태에서 소량의 액체를 필터링하는 데 사용됩니다. 액체의 부피를 측정하기 위해 측정 용기, 즉 측정 컵, 실린더, 부피 플라스크, 피펫, 뷰렛이 사용됩니다(그림 1.5). 쌀. 1.4. 시험관: a) 그림과 같은 원통형. 1.5. 부피 측정 유리 제품: 1) 비커, 펼쳐진 가장자리, b) 원통형 2) 실린더, 3) 부피 측정 플라스크, 구부러지지 않음, c) 뾰족한 바닥(원심분리기 - 4) 눈금이 매겨진 피펫, d) 교체 가능한 원뿔 포함 - 5) Mohr 피펫, 6 ) 얇은 부분이 있는 피펫, e) 콘 조인트와 피스톤이 있는, 7) 출구 튜브가 있는 뷰렛 액체를 대략적으로 측정하려면 비커가 사용됩니다. 눈금이 표시된 위쪽으로 팽창하는 원뿔형 유리와 눈금 실린더. 큰 고정 부피의 액체를 측정하기 위해 부피 플라스크가 사용되며 용량 범위는 10ml에서 2리터이며, 소량의 액체를 정확하게 측정하기 위해 피펫과 뷰렛(마개가 있는 피펫)이 사용됩니다. 피펫에는 두 가지 유형이 있습니다. 1) "채우기용" - 영점 표시가 상단에 있고 2) "붓기용" - 상단 표시는 최대 용량을 나타냅니다. 고무 풍선과 의료용 전구는 피펫을 채우는 데 사용됩니다. 어떤 경우에도 유기 액체를 입으로 피펫에 빨아들이면 안 됩니다! 유리 실험실 장비에는 연결 요소, 깔때기, 점적기, 알코올 램프, 워터 제트 펌프, 건조기, 냉장고 및 환류 콘덴서도 포함됩니다. 연결 요소(그림 1.6)는 다양한 실험실 설치의 얇은 부분에 조립하기 위한 것입니다. 쌀. 1.6. 가장 중요한 연결 요소: a) 트랜지션, b) 세로, c) 노즐, d) 연결 튜브, e) 밸브 깔때기(그림 1.7)는 액체를 붓고, 여과하고, 분리하는 데 사용됩니다. 쌀. 1.7. 깔때기: a) 실험실, b) 납땜 유리 필터가 있는 필터, c) 분할, d) 압력 균등화를 위해 측면 튜브로 적하 실험실 깔때기는 목이 좁은 용기에 액체를 붓고 접힌 종이 필터를 통해 용액을 필터링하는 데 사용됩니다. 유리 필터가 달린 깔때기는 일반적으로 종이 필터를 파괴하는 액체를 여과하는 데 사용됩니다. 분리 깔대기는 물질의 추출 및 정제 중에 혼합되지 않는 액체를 분리하도록 설계되었습니다. 적하 깔대기는 합성 중 액체 시약의 첨가를 제어하는 데 사용되며 분리 깔대기와 유사하며 일반적으로 튜브 배출구가 더 길고 탭은 저장소 자체 아래에 있으며 최대 용량은 0.5 리터를 초과하지 않습니다. 건조기(그림 1.8)는 진공 상태에서 물질을 건조하고 흡습성 물질을 저장하는 데 사용됩니다. 쌀. 1.8. 데시케이터: a) 진공 데시케이터, b) 일반 데시케이터 건조할 물질이 담긴 컵이나 유리잔을 포세린 라이너의 셀에 넣고 데시케이터 바닥에 흡습성 물질을 넣습니다. 냉장고(그림 1.9)는 증기를 냉각하고 응축하는 데 사용됩니다. 공기 냉각기는 끓는점이 높은(bp>1600C) 액체를 끓이고 증류하는 데 사용되며 주변 공기는 냉각제 역할을 합니다. 수냉식 냉장고는 워터 재킷(냉각제가 물임)이 있다는 점에서 공냉식 냉장고와 다릅니다. 수냉식끓는점이 1600C이고 120-1600C 범위에서 증기를 응축하고 물질을 증류하는 데 사용되며 냉각제는 정수이고 1200C 미만은 흐르는 물입니다. Liebig 냉장고는 액체 증류에 사용되며 볼형 및 나선형 냉장고는 냉각 표면이 크기 때문에 끓는 액체용 환류 냉장고로 가장 적합합니다. 쌀. 1.9. 냉장고 및 환류 응축기: a) 공기, b) 직선형 튜브(Liebig) 포함, c) 볼, d) 나선형, e) Dimroth, f) 환류 응축기 Dephlegmator는 분별(분별) 증류 중에 혼합물 분획을 보다 철저하게 분리하는 역할을 합니다. 실험실 실습에서는 가열 작업에 도자기 접시가 사용됩니다(그림 1.10). 쌀. 1.10. 중국: a) 증발 컵, b) 부흐너 깔때기, c) 도가니, d) 막자와 유봉, e) 숟가락, f) 유리, g) 불타는 배, h) 주걱 진공 하에서 침전물을 여과하고 세척하기 위해 도자기 Nutsch 필터(Buchner 깔때기)가 사용됩니다. 막자사발과 유봉은 고체 및 점성 물질을 분쇄하고 혼합하도록 설계되었습니다. 화학 실험실에서 다양한 장비를 조립하고 고정하기 위해 링, 홀더(다리) 및 클램프 세트가 있는 삼각대가 사용됩니다(그림 1.11). 쌀. 1.11. 구성 요소 세트가 포함된 실험실 스탠드(a): b) 링, c) 클램프, d) 홀더 시험관을 고정하려면 다음으로 만든 랙을 사용하세요. 스테인리스강의, 알루미늄 또는 플라스틱 합금 및 수동 홀더 (그림 1.12). 쌀. 1.12. 삼각대 및 손 홀더시험관용 (b) 실험실 장비 구성 요소 간의 연결 견고성은 접지 조인트(그림 1.13)와 고무 또는 플라스틱 플러그를 사용하여 달성됩니다. 플러그는 닫히는 용기 또는 튜브 개구부의 목 내부 직경과 동일한 숫자에 따라 선택됩니다. 쌀. 1.13. 콘 섹션: a) 코어, b) 커플링 실험실 장치를 밀봉하는 가장 보편적이고 안정적인 방법은 코어의 외부 표면을 커플 링의 내부 표면에 연결하여 원뿔 섹션을 사용하여 개별 부품을 연결하는 것입니다. I.3 유기 화학 실험실에서 작업할 때의 기본 작업 기본 작업을 수행하는 기술에 대한 지식 없이는 실험 화학자가 실제 작업을 수행하는 것이 불가능합니다. 따라서 유기화학 실험실에서 가장 자주 사용되는 작업인 가열, 냉각, 용해, 건조, 분쇄, 혼합 등을 연구하고 숙달하는 것이 필요합니다. 올바른 실행안전한 작업 환경을 보장하기 위해 필요합니다. I.3.1 난방 발생조건 중 하나 화학 반응주어진 방향으로 특정 온도 체계를 엄격하게 준수합니다. 염기성 유기 반응은 비이온성이며 천천히 진행되기 때문에 가열을 통해 진행되는 경우가 많아 반응 속도를 높이는 데 도움이 됩니다. 100C로 가열하면 반응 속도가 2~4배 증가합니다(반트 호프의 법칙). 가열에는 각종 버너, 전기 가열 장치, 수증기 등이 사용되며, 가열 장치의 선택은 용매의 성질, 반응 물질, 반응이 진행되는 온도 등을 고려하여 결정됩니다. 버너는 가스 또는 액체(알코올)입니다(그림 1.14). 상대적으로 높은 온도(약 5000C)로 빠르게 가열하려면 Bunsen 및 Tekla 가스 버너가 사용됩니다. 이 버너는 금속 스탠드에 장착된 금속 튜브로, 하단에는 공기 공급을 조절하는 장치가 있는 구멍이 있습니다. 알코올 버너는 실 심지나 면봉을 잡아당기는 목을 통과하는 두꺼운 벽의 유리 저장소입니다. 목은 금속 또는 접지 유리 캡으로 덮여 있습니다. 그림 1.14. 버너: a) 알코올, b) 가스 분젠, c) 가스 Teklu 가장 널리 사용되는 전기 가열 장치는 맨틀 히터, 스토브, 건조 캐비닛, 머플, 도가니, 용광로 및 욕조입니다. 난방용으로 사용하는 경우 전기스토브 및 버너는 국부적인 과열 및 유기물의 부분 분해를 일으킬 수 있습니다. 1000C 이상에서 가열 균일성을 높이기 위해 석면 메쉬와 전기 나선형으로 짜여진 유리 섬유로 만든 전기 맨틀 히터가 사용됩니다(그림 1.15). 반응 혼합물의 과열을 방지하려면 버너 화염이 그리드의 석면 원을 넘어 확장되어서는 안 됩니다. 폭발성, 인화성 물질(에테르, 아세톤, 벤젠 등)을 취급할 때 국부적인 과열을 방지하기 위해 다양한 종류의 가열조를 사용합니다. 가열조의 열전도 매체는 공기, 모래, 물, 유기 액체, 금속, 용융염 등입니다. 특정 유형의 욕조를 선택할 때 반응 혼합물의 특성과 온도 체제를 유지해야 합니다. 오랜 시간이 고려됩니다. 접시 내 가열된 물질의 수위는 수조 냉각수의 수위와 일치해야 합니다. 가열의 균일성을 약간 높이기 위해 가스 버너가 있는 Babo 깔때기인 공기조가 사용됩니다(그림 1.16). 전기 가열 공기조를 사용할 때 달성되는 최대 온도는 2500C입니다. 쌀. 1.15. 전기 맨틀 히터 그림. 1.16. 깔때기 바보 전기 또는 가스 버너가 장착된 모래 욕조는 열 관성이 커서 최대 4000C까지 온도를 유지할 수 있습니다. 물질이 담긴 접시는 유기 불순물로 미리 소성 된 체로 쳐진 모래에 2-5cm 깊이에 놓입니다. 실험에서 1000C를 초과하지 않는 온도를 유지해야 하는 경우 끓는 수조를 사용합니다. 가연성 물질이 담긴 용기를 예열된 수조에 서서히 담가서 가열원을 제거합니다. 온도계를 사용하여 혼합물의 온도를 모니터링하고 필요한 경우 냉각수를 뜨거운 물로 변경하십시오. 칼륨이나 나트륨 금속을 실험할 때 수조를 사용해서는 안 됩니다. 휘발성이 높고 가연성이 높은 물질(석유 에테르, 디에틸 에테르 등)을 증류할 때는 증기욕을 사용합니다. 오일 배스는 열 관성이 비교적 높으며 100-2500C 범위의 가열에 사용됩니다. 달성되는 최대 온도는 냉각수 유형에 따라 다릅니다(글리세린 - 최대 2000C, 파라핀 - 최대 2200C). 물이 들어가면 가열된 오일에 거품이 생기고 튀기 때문에 여과지 커프가 환류 응축기의 하단에 배치된다는 점을 기억해야 합니다. 과열 시 냉각수 증기의 발화를 방지하기 위해 욕조를 흄후드에 넣고 석면 판지로 덮거나 차가운 오일을 욕조에 추가합니다. 어떤 경우에도 물이나 모래로 불을 끄면 안 됩니다! 온도는 반응 플라스크 바닥 높이의 욕조에 온도계를 놓고 측정하며, 온도계는 플라스크, 바닥 또는 욕조 벽에 닿아서는 안 됩니다. 금속조는 200-4000C 범위의 가열에 사용되며, 온도가 더욱 강하게 상승하면 금속 표면이 급속히 산화됩니다. tm = 710C인 저융점 합금 목재(Bi:Pb:Sn = 4:2:1), tm = 940C인 로즈(Bi:Pb:Sn = 9:1:1)가 냉각수로 사용됩니다. 온도계와 용기는 용융 후 배치되고 냉각제가 응고되기 전에 제거됩니다. 주어진 범위에서 오랫동안 온도를 유지하기 위해 온도 조절 장치가 사용됩니다(그림 1.17). 쌀. 1.17. 온도 조절 장치: a) 울트라 온도 조절 장치 UT-15, b) 마이크로 온도 조절 장치 MT-0.3 끓는점 이상으로 액체를 국부적으로 과열하면 폭발이 발생할 수 있다는 점을 기억해야 합니다. 이를 방지하기 위해 열린 끝이 아래로 향하도록 한쪽이 밀봉된 긴 유리 모세관을 차가운 액체에 담그거나 소성된 초벌구이 도자기 또는 벽돌의 작은 조각을 배치합니다(소위 "보일러"). 가열하면 작은 기포가 방출되어 혼합을 제공하고 균일한 끓임을 촉진합니다. "주전자"는 냉각되면 액체가 모공을 채우기 때문에 일회성으로 사용됩니다. I.3.2 냉각 많은 화학 작업을 수행할 때 때때로 반응 혼합물을 냉각할 필요가 있습니다. 이 작업은 결정화를 가속화하고 용해도가 다른 제품을 분리하는 데 사용됩니다. 발열 반응에서 상당한 양의 열이 방출되면 반응 혼합물이 과열되어 결과적으로 최종 생성물의 수율이 낮아질 수 있습니다. 이러한 경우에는 온도를 낮추는 것이 필요합니다. 거부되는 열량과 필요한 온도에 따라 냉각수 선택이 결정됩니다. 물은 간단하고 저렴하며 열 집약적인 물질입니다. 반응 용기를 흐르는 물에서 냉각시킨다. 흐르는 물, 또는 주기적으로 찬물에 담그십시오. 순환하는 냉수는 냉장고 재킷의 증기를 냉각하고 응축하는 데 사용됩니다. 증기 온도가 1500C 이상으로 올라가면 급격한 온도 변화로 인해 유리가 깨질 수 있으므로 워터 쿨러를 사용해서는 안됩니다. 으깬 얼음은 00C로 냉각하는 데 사용됩니다. 얼음과 소량의 물로 구성된 혼합물은 플라스크나 시험관의 벽과 더 많은 접촉이 이루어지기 때문에 더 효과적인 냉각 효과를 갖습니다. 물의 존재가 반응을 방해하지 않는다면 반응 혼합물에 얼음 조각을 직접 추가하여 온도를 낮게 유지하는 것이 편리합니다. 냉각조를 채우는 특수 혼합물(표 1.1)을 사용하면 00C 이하에 가까운 온도를 달성할 수 있습니다. 표 1.1. 냉각 혼합물 동물온도 혼성비율의 성분은 0CH2O, CH3COONA100: 85-4.7H2O, NH4CL100: 30-5.1H2O, Nano3100: 75-5.3H2O, Na2S2O3.5H2O100: 110-8.0H2O, CACL2100: 250 ), CaCl2 .6H2O100:41-9.0얼음(눈), Na2S2O3.5H2O100:67.5-11.0H2O, NH4Cl, NH4NO3100:33:33-12.4H2O, CaCl2.6H2O100:250-12.4H2O, NH4NO3100:60-13.6얼음(눈), KCl100:30-15.8얼음(눈), NH4NO3100:60-17.3H2O, NH4SCN100:133-18.0얼음(눈), NaNO3100:59-18.5얼음(눈) , NaСl(기술)100:33-20.0H2O, NH4Cl , NH4NO3100:100:100-25.0얼음(눈), KCl(기술)100:100-30.0얼음(눈), 농도 HCl(00C로 냉각) 100: 100-37.0 얼음(눈), NaCl(기술) 100: 125-40.3 얼음(눈), CaCl2.6H2O100: 143-55.0 개별 용매(아세톤, 에테르 등)에 고체 일산화탄소(IV)("드라이아이스")를 첨가하면 온도가 -700C 이하로 감소됩니다. 장기간 냉각이 필요한 경우 냉장 캐비닛이 사용됩니다. 공격적인 증기와 응축된 습기의 혼합물과 접촉 시 금속 부식을 방지하고 유기 용제 증기의 폭발을 방지하기 위해 냉장고에 있는 용기는 단단히 밀봉되어 있습니다. I.3.3 연삭 분쇄 - 파괴 고체물질 입자의 형성으로. 분쇄는 균질한 고체 덩어리 얻기, 추출, 평균 샘플 채취 등 많은 작업을 수행하는 데 사용됩니다. 불균일 반응 속도를 결정하는 결정적인 요소 중 하나는 고체상의 표면적과 액체 매질과의 접촉 가능성입니다. 분쇄는 화합물의 반응성을 증가시킵니다. 분쇄 공정의 주요 특징은 분산의 변화와 분쇄 정도입니다. 분쇄 정도는 분쇄된 물질의 평균 입자 크기에 대한 원료 물질 조각의 평균 크기의 비율입니다. 분쇄 목적에 따라 분쇄(필요한 크기의 덩어리 제품 얻기)와 분쇄(고형 물질의 분산을 증가시켜 입자에 특정 모양을 부여)가 구별됩니다. 분쇄된 제품의 크기에 따라 거친(300~100mm), 중간(100~25mm), 가는(25~1mm) 분쇄 및 거친(1000~500미크론), 중간(500~100미크론), 미세(100-40 마이크론), 초미세(40 마이크론 미만) 연삭. 고체는 수동으로 또는 기계적으로 분쇄됩니다. 분쇄 방법 및 수단의 선택은 처리되는 재료의 기계적, 화학적 특성과 필요한 분산 정도에 따라 결정됩니다. 즉각적인 경우 화학물질 노출미세 및 초미세 분쇄가 바람직합니다. 추출 및 증기 증류에 사용되는 재료는 거친 분쇄로 제한될 수 있습니다. 연삭은 다양한 재료로 만든 모르타르(그림 1.18)에서 수행됩니다. 금속 모르타르는 물질의 조각이나 큰 결정을 분쇄하는 데 사용됩니다. 인보다 덜 단단한 물질은 도자기 장치에서 분쇄됩니다. 마노 모르타르는 분석 샘플을 준비하는 데 사용됩니다. 그 이유는 광물이 매우 단단하고 거의 마모되지 않으며 분쇄되는 물질을 막지 않기 때문입니다. 모르타르의 크기는 작업 재료의 양에 따라 선택되며 부피의 1/3 이상을 차지해서는 안됩니다. 분쇄는 때때로 주걱으로 막자사발과 유봉의 일부를 청소하고 중앙을 향해 물질을 모으는 회전 운동으로 수행됩니다. 물질을 소량으로 처리하는 것이 더 좋습니다. 재료가 번지고 달라붙는 경우에는 분쇄하기 전에 산화규소(IV), 깨진 유리, 부석 등을 혼합합니다. 쌀. 1.18. 모르타르: a) 마노, b) 먼지가 많고 독성 물질을 분쇄하는 데 사용됩니다. 방진 장치가 있는 특수 모르타르를 사용하거나 막자용 구멍이 있는 폴리에틸렌으로 일반 모르타르를 덮어 흄후드에서 먼지 및 독성 물질을 처리합니다. 실험실에서는 기계적 분쇄기, 분쇄기, 분쇄기 및 균질화 장치도 물질을 분쇄하는 데 사용됩니다. 분쇄 물질은 화학적 활성을 증가시키므로 폭발 가능성을 배제할 수 없다는 점을 기억해야 합니다. 안전상의 이유로 대량의 알려지지 않은 물질을 취급하기 전에 작은 샘플에 폭발 위험이 없는지 확인해야 합니다. I.3.4 믹싱 혼합은 균질한 혼합물을 얻는 방법입니다. 고체 벌크 물질에 대한 이 작업은 혼합, 액체 물질의 경우 혼합이라는 용어로 정의됩니다. 혼합은 수동 및 기계적으로 수행됩니다. 작업은 혼합 장치 또는 진탕을 사용하여 수행됩니다. 주기적인 진탕은 교반기의 사용이 어려운 경우, 조작 중에 물질을 첨가하거나 냉각 또는 가열하지 않는 경우에 사용합니다. 가스와 증기가 많이 방출되는 경우에는 진탕을 사용해서는 안 됩니다. 혼합 물질의 물리적 상태에 따라 구현 방법과 장비의 선택이 결정됩니다. 반응 속도가 빠른 소량의 고체 및 액체를 작업할 때 유리 막대를 사용하여 비커에서 수동으로 저어주거나 용기를 흔드는 것만으로도 충분할 때가 있습니다. 플라스크를 회전시키고 목으로 잡고 닫힌 용기를 여러 번 뒤집습니다. 끓는점이 낮은 액체가 담긴 용기에서는 교반할 때 압력이 증가하므로 플러그를 잡아야 한다는 점을 기억해야 합니다. 점성이 있는 액체, 다량의 물질을 취급하거나 장기간 반응을 수행하는 경우 기계적 교반이 사용됩니다. 작업은 자기 진동 교반기뿐만 아니라 전기 구동에 의해 회전하는 교반기를 사용하여 수행할 수 있습니다. 정상적인 조건(대기압, 주변 온도, 공기 수분 존재)에서 개방된 목이 넓은 용기, 벽이 두껍거나 얇은 비이커, 적정 플라스크, 목이 넓은 시험관 및 특수 플라스크에서 교반을 수행합니다. . 이 도구를 사용하면 교반기, 온도계, 적하 깔대기 등을 동시에 사용할 수 있습니다. 기계적 교반은 두꺼운 막대나 직경 4-10mm의 튜브로 쉽게 만들 수 있는 유리 교반기(그림 1.19)를 사용하여 효과적으로 수행됩니다. 용기의 모양, 크기 및 목 너비에 따라 다른 구성이 제공됩니다. 혼합 방법에 따라 다양한 유형의 혼합기가 사용됩니다(그림 1.20). 목이 넓은 개방형 원통형 용기는 보다 효율적인 평면형, 프로펠러형 또는 나사형 교반기를 수용합니다. 쌀. 1.19. 유리 교반기 그림. 1.20. 교반기 목이 좁은 접시의 경우 원심력의 영향으로 바깥쪽으로 기울어지는 유리 또는 불소수지 칼날이 있는 교반기가 사용됩니다. 집중적인 혼합에는 적합하지 않습니다. 고속에서 이러한 유형의 교반기는 반응 용기를 쉽게 깨뜨릴 수 있습니다. 프로펠러 및 원심 혼합기는 무겁고 고체인 물질(예: 용융 나트륨)에는 적합하지 않습니다. 이러한 경우 반응 용기의 좁은 목을 통해 쉽게 삽입할 수 있는 유리 막대와 와이어 블레이드(d = 1-2mm)가 있는 Gershberg 교반기를 사용하는 것이 편리합니다. 작동 중에 블레이드는 플라스크 모양을 취하고 흠집을 남기지 않고 벽을 따라 쉽게 미끄러집니다. 목이 좁은 플라스크의 벽에 부착된 물질을 처리하기 위해 스크레이퍼형 교반기를 사용하지만 온도계를 플라스크에 도입하는 동시에 사용할 수는 없습니다. 대량의 혼합은 금속 패들과 원심 혼합기를 사용하여 수행됩니다. 깊은 진공 상태에서 소량의 저점도 물질을 사용하는 경우(액체 추출, 전기분해, 적정 중) 자석 교반기를 사용하는 것이 편리합니다(그림 1.21). 이는 회전하는 자석이 있는 모터와 반응 용기에 배치된 막대로 구성됩니다. 전기 모터의 회 전자에 의해 생성되는 자기장의 영향으로 막대가 움직이기 시작합니다. 자기 교반기는 평면 전기 히터와 결합할 수 있지만 가열 시 자석의 안정성이 낮다는 점을 고려해야 합니다. 이 유형의 혼합기의 장점은 특별한 준비 없이 장비를 사용할 수 있고 교반 막대를 폐쇄 장치(밀폐 용기)에 배치할 수 있다는 것입니다. 그림 1.21. 자석 교반기 액체와 가스를 혼합하기 위해 혼합되지 않는 액체의 경우 유리 또는 강철판이 있는 멤브레인이 교번 전자기장에 의해 구동되는 진동 믹서가 설치됩니다. 이 방법은 얇은 유제를 형성하는 데 효과적입니다. 혼합이 필요한 다수의 반응을 수행하는 경우 휘발성 물질의 누출을 방지하고 고압 또는 저압을 유지하며 용기의 내용물을 외부로부터 격리해야 합니다. 외부 환경(공기와 수증기의 침투). 기밀성은 씰 또는 특수 장치- 밸브 및 씰의 안정적인 작동은 윤활유(물, 오일, 글리세린 등)의 공급에 따라 달라집니다. 믹서의 균일하고 조용한 작동을 보장하려면 축 위치를 고정해야 합니다. 장착에 사용되는 스탠드는 충분히 고정되어 있어야 하며 회전 시 교반 막대가 흔들리지 않아야 합니다. 작업을 시작하기 전에 믹서를 수동으로 돌리면서 회전이 얼마나 쉬운지, 반응기 벽, 온도계 및 장치의 다른 부분에 닿는지 확인해야 합니다. 개별 물질을 혼합하여 균질한 덩어리의 고체 벌크 고체 물질을 얻는 것은 화학적 변형, 분쇄, 가열, 냉각 및 가습과 동시에 수행될 수 있습니다. 산업 환경에서는 이를 위해 주기적 및 연속 작동의 특수 장치가 사용됩니다. 여러 개의 고체를 혼합할 때는 가능하면 동일한 크기의 가장 작은 입자를 갖는 것이 필요합니다. 실험실 조건에서는 분쇄된 물질을 정사각형 시트의 중앙에 붓고 끝을 하나씩 들어 올려 굴려서 혼합할 수 있습니다. 구멍의 직경이 작업 입자의 직경을 2-3배 초과하는 체를 통해 반복적으로 체질하면 고체가 잘 혼합됩니다. 혼합은 또한 한 용기에서 다른 용기로 물질을 반복적으로 붓는 방식으로 수행할 수 있으며, 용기는 혼합된 물질로 부피의 절반 이하로 채워집니다. 분쇄용 모든 장치(모르타르, 분쇄기 등)도 혼합에 사용할 수 있습니다. I.3.5 건조 유기화학에서 일부 반응은 수분이 없는 경우에만 수행될 수 있으므로 출발 물질의 예비 건조가 필요합니다. 건조는 응집 상태에 관계없이 액체 불순물로부터 물질을 제거하는 과정입니다. 건조는 물리적, 화학적 방법으로 수행할 수 있습니다. 물리적 방법은 건조할 물질에 건조가스(공기)를 통과시켜 가열하거나 진공상태로 유지하거나 냉각시키는 등의 방법으로 구성됩니다. ~에 화학적 방법건조제가 사용됩니다. 건조 방법의 선택은 물질의 특성, 응집 상태, 액체 불순물의 양 및 필요한 건조 정도에 따라 결정됩니다(표 1.2). 건조는 절대적인 것이 아니며 온도와 건조제에 따라 달라집니다. 가스 건조는 Drexel 세척병(그림 1.22)에 부은 수분 흡수 액체(보통 농축 황산) 층을 통과하거나 특수 컬럼 또는 U에 배치된 과립형 건조제 층을 통과하여 수행됩니다. 모양의 튜브. 공기나 가스를 건조시키는 효과적인 방법은 극도의 냉각을 이용하는 것입니다. 아세톤과 드라이아이스 또는 액체질소를 혼합하여 냉각한 트랩에 전류를 흘려보내면 물이 얼면서 트랩 표면에 침전됩니다. 표 1.2. 가장 일반적인 제습기와 그 응용 건조제 건조 물질 사용이 허용되지 않는 물질 P2O5 중성 및 산성 가스, 아세틸렌, 이황화탄소, 탄화수소 및 할로겐 유도체, 산성 용액 염기, 알코올, 에테르, 염화수소, 불화수소CaH2 희가스, 탄화수소, 에테르 및 에스테르, 케톤, 사염화탄소, 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴 Be 산성 물질, 알코올, 암모니아, 니트로 화합물 CaO(나트륨석회) 중성 및 염기성 가스, 아민, 알코올, 에테르 알데히드, 케톤, 산성 물질 Na 금속 에테르, 탄화수소, 3차 아민 염소 유도체 나트륨 농도와 반응하는 탄화수소, 알코올 및 물질. H2SO4 중성 및 산성 가스 불포화 화합물, 알코올, 케톤, 염기, 황화수소, 요오드화수소 NaOH, KOHA 암모니아, 아민, 에테르, 탄화수소 알데하이드, 케톤, 산성 물질 무수. K2CO3아세톤, 아민산성 물질CaC12파라핀 탄화수소, 올레핀, 아세톤, 에테르, 중성 가스, 염화수소알코올, 암모니아, 아민산무수물. Na2SO4, MgSO4 에스테르, 다양한 영향에 민감한 물질 용액 알코올, 암모니아, 알데히드, 케톤 실리카겔 다양한 물질 불화수소 쌀. 1.22. 건조 가스: 1) 드렉셀 플라스크, 2) 고체 건조제가 포함된 컬럼, 3) U자형 튜브, 4) 냉각 트랩: a) 냉각수, b) 듀어 플라스크 액체 건조는 일반적으로 일부 유형의 건조제와 직접 접촉하여 이루어집니다. 고체 건조제를 건조할 유기 액체가 들어 있는 플라스크에 넣습니다. 건조제를 너무 많이 사용하면 흡착으로 인해 물질이 손실될 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 고형물 건조는 다음과 같은 가장 간단한 방법으로 수행됩니다. 건조할 물질을 배치합니다. 얇은 층깨끗한 여과지 한 장 위에 올려놓고 실온에 두세요. 예를 들어 오븐에서 가열하면서 건조하면 건조가 가속화됩니다. 소량의 고형물은 일반 또는 진공 데시케이터에서 건조됩니다. 이 데시케이터는 갈아서 만든 뚜껑이 있고 벽이 두꺼운 용기입니다. 뚜껑의 광택 표면과 데시케이터 자체에 윤활유를 발라야 합니다. 건조제는 데시케이터 하부에 위치하며, 병이나 페트리 접시에 담긴 건조물은 도자기 칸막이 위에 올려놓는다. 진공 건조기는 뚜껑에 진공 연결용 탭이 있다는 점에서 일반 건조기와 다릅니다. 건조기는 실온에서만 작동하며 가열할 수 없습니다. 물질을 분리하고 정제하는 4가지 방법 I.4.1 필터링 액체에 포함된 고형 물질 입자로부터 액체를 분리하는 가장 간단한 방법은 침전된 침전물에서 액체를 배출하는 경사분리입니다. 그러나 이러한 방식으로 완전한 액체상과 고체상을 분리하는 것은 어렵습니다. 이는 여과를 통해 달성할 수 있습니다. 즉, 침전물과 함께 액체를 필터 재료를 통해 통과시키는 것입니다. 다양한 필터 재료와 다양한 필터링 방법이 있습니다. 실험실에서 가장 흔히 사용되는 여과재는 여과지입니다. 종이 필터는 그것으로 만들어집니다. 필터의 크기는 여과된 액체의 양이 아니라 침전물의 질량에 따라 결정됩니다. 여과된 침전물은 필터 부피의 절반 이하를 차지해야 합니다. 작업을 시작하기 전에 필터에 여과할 용제를 적십니다. 필터링하는 동안 액체 레벨은 종이 필터 상단 가장자리보다 약간 아래에 있어야 합니다. 간단한 필터는 정사각형 여과지 조각으로 만들어집니다(그림 1.23.). 필터는 유리 깔때기의 내부 표면에 꼭 맞아야 합니다. 주름형 필터는 필터링 표면이 더 크고 더 빠르게 필터링됩니다. 용액에 강산이나 종이를 파괴하는 기타 유기 물질이 포함되어 있는 경우 다공성 유리 바닥이 있는 유리 도가니 또는 다공성 유리판이 밀봉된 유리 깔때기를 사용하여 필터링합니다. 유리 필터에는 기공 크기에 따라 번호가 있습니다. 필터 번호가 클수록 기공 단면적이 작아지고 여과할 수 있는 침전물도 작아집니다. 실험실에서는 단순 여과, 진공 여과, 고온 여과 등 여러 가지 여과 방법을 사용합니다. 쌀. 1.23. 필터: 그림. 1.24. 단순 필터링 ) 간단한 필터의 생산, 2) 접힌 필터의 생산, 3) 다공성 판을 가진 필터 도가니, 4) 유리 다공성 판을 가진 깔때기 간단한 필터링은 종이 필터가 삽입된 유리 깔때기를 사용하는 것입니다(그림 1.24). 고리에 깔대기를 삽입하고 그 아래에 유리나 바닥이 평평한 플라스크를 놓아 여과된 액체(여액)를 수집합니다. 깔때기의 주둥이가 리시버 안으로 약간 내려가서 벽에 닿아야 합니다. 여과된 액체는 유리막대를 이용해 필터로 옮겨집니다. 속도를 높이고 여과액에서 침전물을 더욱 완전하게 분리하기 위해 진공 여과가 사용됩니다. 종이 필터가 놓인 편평한 구멍이 있는 격막이 있는 도자기 부흐너 깔때기(그림 1.25)를 고무 마개를 사용하여 바닥이 편평하고 벽이 두꺼운 분젠 플라스크에 삽입합니다. 필터는 깔때기 바닥에 맞게 절단됩니다. 진공은 워터제트 펌프에 의해 생성됩니다. 급수 네트워크의 압력이 약해지면 펌프의 물이 장치에 들어갈 수 있습니다. 이를 방지하려면 안전 병을 설치하십시오. 쌀. 1.25. a) 진공에서 여과: 1) 분젠 플라스크, 2) 부흐너 깔대기; b) 소량의 물질 진공 상태에서 여과를 수행할 때는 다음과 같은 특정 규칙을 준수해야 합니다. 1) 워터젯 펌프를 연결하고 시스템에 연결합니다. 2) 여과할 소량의 용매로 필터를 적십니다. 3) 필터 액체를 추가합니다. 모액이 깔때기에서 떨어지는 것을 멈출 때까지 필터에 쌓인 침전물을 유리 마개로 짜냅니다. 필터링 중에 휘파람 소리가 나면 필터가 헐거워지거나 파손된 것이므로 필터를 교체해야 합니다. 부흐너 깔때기의 침전물을 세척해야 하는 경우 삼방향 탭을 사용하여 먼저 분젠 플라스크를 대기에 연결한 다음 침전물을 세척액에 담그고 여과한 후 진공을 다시 켭니다. 여과가 끝나면 먼저 전체 시스템을 진공 상태에서 분리한 다음 워터 제트 펌프를 끄십시오. 뜨거운 용액은 일반적으로 가열된 액체의 점도가 낮기 때문에 차가운 용액보다 더 빨리 필터링됩니다. 뜨거운 필터링은 어떤 방식으로든 외부에서 가열된 유리 깔때기에서 수행됩니다(그림 1.26). 수용액을 여과하는 데 가장 적합한 가장 간단한 방법은 꼬리가 짧은 깔대기를 사용하는 것입니다. 이 깔대기는 깔때기의 위쪽 가장자리보다 약간 작은 직경을 가진 주둥이가 없는 유리에 배치됩니다. 유리 바닥에 약간의 물을 붓고 깔때기를 시계 유리로 덮습니다. 유리잔의 물이 끓게 됩니다. 수증기가 깔때기를 가열하면 시계 유리를 제거하고 뜨거운 여과된 혼합물을 깔때기에 붓습니다. 전체 필터링 과정에서 유리 안의 용액은 낮은 끓는점으로 유지됩니다. 1)2)
쌀. 1.26. 1) 뜨거운 필터링을 위한 깔때기: a) 증기 가열, b) 온수 가열, c) 전기 가열; 2) 냉각하면서 필터링 I.4.2 결정화 결정화는 실험실 및 산업 환경에서 고체를 정제하고 분리하는 가장 중요한 방법 중 하나입니다. 이 방법은 용융물, 용액 또는 기체상에서 결정을 형성하는 과정을 기반으로 합니다. 그러나 결정화의 결과로 얻은 물질은 항상 충분히 순수하지 않으므로 생성된 생성물을 재결정화라고 하는 추가 정제 과정을 거칩니다. 가열하면 오염된 물질을 적절한 용매에 용해시켜 포화 용액을 얻습니다. 뜨거운 용액을 여과하여 불용성 불순물을 제거한 후 여액을 냉각합니다. 포화 용액을 냉각시키면 물질의 용해도가 감소합니다. 용질의 일부는 침전물로 침전되는데, 이는 원래 물질보다 불순물이 적습니다. 이 방법은 온도가 증가함에 따라 용해도가 크게 증가하는 물질에 적용할 수 있습니다. 결정화 결과는 용매 선택에 따라 크게 달라집니다(표 1.3). 정제하려는 물질은 선택한 용매에 추위에 잘 녹지 않고 끓는점에서는 잘 녹는 것이어야 합니다. 오염물질은 용매에 용해되기 어렵거나 불용성이어야 합니다. 용매는 용질과 반응해서는 안됩니다. 이는 안정적인 결정을 형성해야 하며 세척 및 건조 시 결정 표면에서 쉽게 제거되어야 합니다. 표 1.3. 재결정화에 사용되는 용매 속성 화합물 종류 용매 소수성 탄화수소, 탄화수소 할로겐 유도체, 에테르 탄화수소, 에테르, 탄화수소 할로겐 유도체 아민, 에스테르, 니트로 화합물 에스테르 니트릴, 케톤, 알데히드 알코올, 디옥산, 아세트산 페놀, 아민, 알코올, 카르복실산, 술폰산 산 알코올, 물 하이드로프 미사소금물 용매를 선택하면 모든 예방 조치를 취하면서 물질과 함께 끓을 때까지 가열됩니다. 먼저, 물질을 완전히 용해시키는 데 필요한 것보다 적은 양으로 용매를 취한 다음 환류 냉각기를 통해 소량으로 첨가합니다 (그림 1.27). 쌀. 1.27. 결정화 장치: ) 플라스크, 2) 환류 응축기, 3) 욕조, 4) 보일러 필요한 경우 흡착제(분쇄된 활성탄, 잘게 찢은 여과지)를 첨가하여 탈색시킨다. 흡착제를 추가하기 전에 용액을 약간 냉각해야 합니다. 이러한 물질은 끓는 과정을 강화하여 플라스크에서 격렬한 배출을 초래할 수 있기 때문입니다. 용질-흡착제 혼합물을 다시 끓을 때까지 가열하고 원뿔 깔대기와 주름진 필터를 사용하여 뜨거울 때 여과합니다. 여과액이 담긴 플라스크를 냉각시킨다. 점차적으로 시험 물질의 결정이 여액에서 떨어집니다. 여과액을 천천히 냉각하면 큰 결정을 얻을 수 있고, 급속 냉각하면 작은 결정을 얻을 수 있습니다. 고체 유기 물질은 용매를 증류할 때 유성 액체 형태로 방출되어 결정화가 어려울 수 있습니다. 이는 결정성 물질의 순수한 결정을 여러 개 추가하면 피할 수 있습니다. 유리막대를 용기 벽에 문지르면 결정화 과정이 촉진됩니다. 실습 실험 1. 벤조산의 재결정화 반응물: 벤조산, 물 100ml 삼각플라스크에 벤조산 1g과 물 50ml를 넣는다. 혼합물을 끓게 가열하면 벤조산이 완전히 용해됩니다. 뜨거운 용액을 주름진 필터를 통해 빠르게 여과하고 여액을 두 개의 플라스크에 균등하게 붓습니다. 하나의 플라스크의 내용물을 흐르는 물에서 빠르게 냉각합니다. 수돗물아니면 얼음에 넣고 흔들어주세요. 벤조산은 작은 결정 형태로 침전됩니다. 다른 플라스크에 담긴 용액을 실온에서 20~25분 동안 유지합니다. 결정화가 천천히 일어나고 벤조산의 반짝이는 큰 층상 결정이 형성됩니다. 생성된 결정을 여과하고 건조합니다. 녹는점 = 1220C. 실험 2. 아세트아닐리드의 재결정화 알코올 용액에 반응물: 아세트아닐리드, 에틸알코올 플라스크에 아세트아닐리드 1g과 에틸알코올 5ml를 넣는다. 끊임없이 흔들리는 플라스크의 내용물을 혼합물이 끓기 시작할 때까지 온수 욕조에서 가열하여 아세트아닐리드가 완전히 용해됩니다. 생성된 알코올 용액의 절반을 시험관에 붓고 냉각시킵니다. 흔들면서 뜨거운 용액의 나머지 부분에 첨가하십시오. 따뜻한 물약간 흐려질 때까지 (12-15 ml) 용액을 약간 가열한 후 맑아질 때까지 식힌다. 알코올 용액을 냉각시키면 아세트아닐리드 침전물이 형성되지 않고, 가볍게 흔들면 알코올 수용액에서 결정이 방출됩니다. 물에 대한 아세트아닐리드의 용해도는 알코올에 대한 용해도보다 훨씬 적습니다. 알코올 용액에 물을 첨가하면 아세트아닐리드의 용해도가 감소하여 뜨거운 용액이 포화되고 냉각 시 풍부한 결정 침전물이 형성되는 것이 관찰됩니다. 녹는점=1140C. I.4.3 승화 승화 (승화)는 고체 물질을 증발시킨 후 액체상을 우회하여 증기를 고체 물질로 직접 응축시키는 과정입니다. 승화는 결정화가 어려운 유기 물질을 정제하는 데 사용됩니다. 소량의 물질을 대기압에서 승화시키기 위해 도자기 컵에 넣고 바늘로 작은 구멍을 뚫은 원형 여과지로 덮습니다. 뒤집힌 유리 깔때기를 위에 놓고 주둥이를 면봉으로 단단히 닫습니다 (그림 1.28). 컵을 조심스럽게 가열합니다. 승화 물질의 증기는 필터의 구멍을 통과하여 깔때기의 내벽에 응축됩니다. 칸막이는 순수한 물질의 결정이 가열 구역으로 떨어지는 것을 방지합니다. 쌀. 1.28. 승화 장치: a) 대기압에서, b) 진공에서 승화 속도는 외부 압력에 반비례합니다. 공정 속도를 높이려면 온도를 높이거나 물질 위로 약한 공기 흐름을 통과시키거나 압력을 낮출 수 있습니다. 진공 하에서 승화를 수행하면 온도를 낮출 수도 있는데, 이는 분해되는 물질의 경우 매우 중요합니다. 모든 증발과 마찬가지로 승화 속도는 증발된 표면의 면적에 비례하므로 승화 전에 물질을 완전히 분쇄하고 녹지 않도록 해야 합니다. 승화의 단점은 상대적으로 긴 공정 기간과 제한된 적용입니다. 그러나 이 정제 방법은 물질과 용매의 접촉이 없고 최종 수율이 높은 재결정화에 비해 유리합니다. 실습 실험 3. 승화법에 의한 나프탈렌과 안트라퀴논의 정제 반응성 물질: 나프탈렌, 안트라퀴논 나프탈렌(안트라퀴논)을 도자기 컵에 넣고 승화 시스템을 조립합니다. 승화 후 여과지 위에 정제된 나프탈렌(안트라퀴논) 결정이 침전되는 것을 관찰합니다. 녹는점=80.30C. I.4.4 증류 증류는 다성분 액체 혼합물을 조성이 다른 별도의 분획으로 분리하는 과정입니다. 증류는 휘발성 물질, 일반적으로 액체를 정제하고 분리하는 데 사용됩니다. 증류는 증류되는 물질이 끓는점에서 안정한 경우에만 적용 가능합니다. 공정 조건에 따라 단순분별증류, 증기증류, 진공증류로 구분됩니다. 혼합물에 포함된 물질의 끓는점 온도가 크게 다른 경우(최소 800C) 단순 증류가 효과적입니다. 대기압에서 단순 증류를 위한 일반적인 장치는 탭이 있는 둥근 바닥의 긴 목 플라스크(Wurtz 플라스크)로 구성되며, 직접 냉장고, 알론지 및 리시버 플라스크(그림 1.29). 쌀. 1.29. 액체 물질의 단순 증류 장치: ) 분젠 버너, 2) 클램프와 석면 메쉬가 있는 링, 3) 증류 플라스크(Wurtz 플라스크), 4) 클램프가 있는 발, 5) 온도계, 6) 스탠드, 7) 리비히 냉장고, 8) 알론지, 9) 수용 플라스크 온도계의 수은구가 Wurtz 플라스크 출구관의 구멍 아래 0.5cm에 오도록 온도계를 Wurtz 플라스크의 목에 삽입합니다. 액체의 끓는점에 따라 물(최대 110-1200C) 또는 공기(1200C 이상) 냉장고가 사용됩니다. 증류할 액체는 깔대기를 통해 Wurtz 플라스크에 주입되며, 주둥이는 Wurtz 플라스크 출구 아래에 있어야 합니다. 이 경우 증류 플라스크는 부피의 2/3 이하로 채워집니다. 과열을 방지하고 액체가 고르게 끓도록 하기 위해 소위 "보일러"(초벌구이 판의 작은 조각 또는 열린 끝이 아래로 향한 모세관)를 증류 플라스크에 넣습니다. 가열 장치의 선택은 증류되는 액체의 끓는점, 인화성 및 폭발성에 따라 달라집니다. 균일한 가열을 위해서는 증류 플라스크를 적절한 욕조에 넣는 것이 가장 좋습니다. 증류는 1초 내에 두 방울 이하의 증류액(증류액)이 수용기로 유입되는 속도로 수행됩니다. 건식 증류는 불가능하며, 플라스크에는 항상 최소 2~3ml의 액체가 남아 있어야 합니다. 개별 물질을 증류하는 전체 과정에서 증기의 온도는 일정하게 유지되어야 합니다. 증류 중에 온도가 올라가면, 혼합물이 증류되고 있다는 뜻입니다. 증류 초기에는 일반적으로 온도가 예상보다 낮습니다. 이는 수은 온도계의 관성 때문이거나 더 많은 휘발성 불순물이 첫 번째 순간에 증류된다는 사실 때문일 수 있습니다. 따라서 증류액의 첫 번째 부분(일정한 증류 온도에 도달하기 전)은 별도로 수집되어 폐기됩니다. 온도가 설정된 후 물질의 주요 부분이 수집됩니다. 온도가 다시 상승하기 시작하면 수신기가 변경되어 다른 부분을 수집합니다. 물질의 끓는점은 압력에 따라 달라집니다. 잔류 압력에서 증류를 수행하면 증류 물질의 끓는점이 기준 물질과 달라집니다. 이와 관련하여 항상 값을 기록해야 합니다. 기압, 증류가 수행됩니다. 분별 증류는 서로 다른 온도에서 끓는 혼합성 액체를 분리하는 데 사용됩니다. 분별 증류는 단순 증류 장치와 기본적으로 동일하지만 환류 응축기가 장착된 장치에서 수행됩니다(그림 1.30). 쌀. 1.30. 분별 증류 장치: ) 증류 플라스크, 2) 환류 냉각기, 3) 온도계, 4) 냉장고, 5) 염화칼슘 튜브가 달린 알론지, 6) 수용기 생성된 증기 응축물은 여러 분획의 형태로 수집됩니다. 분획의 수가 많을수록 분리가 더 효과적입니다. 생성된 각 분획에는 물질의 혼합물이 포함되어 있지만 첫 번째 분획은 휘발성이 더 높은 성분으로 농축되고 후자는 휘발성이 덜한 성분으로 농축됩니다. 혼합물 분리의 효율성을 높이고 결과적으로 반복 증류 횟수를 줄이기 위해 환류 응축기가 사용됩니다. 환류 응축기 작동의 본질은 증기가 이를 통과할 때 환류 응축기의 벽에서 냉각되고 주로 끓는점이 높은 성분의 부분 응축이 발생한다는 것입니다. 액체(환류) 형태의 응축 증기는 증류 플라스크(따라서 환류 응축기라는 이름)로 다시 흘러 들어갑니다. 이 과정은 여러 번 반복되므로 높은 분리 효율이 보장됩니다. 증류된 물질이 공기 수분과 접촉하는 것을 방지하기 위해 튜브(출구 튜브)가 있는 알론제를 사용합니다. 알론지는 리시버 플라스크에 밀봉되어 연결되고, 튜브는 염화칼슘 튜브에 연결됩니다. 염화칼슘 튜브는 수증기가 장치 내부로 들어가는 것을 방지하는 동시에 대기와의 통신을 보장합니다. 증기 증류는 물과 섞이지 않거나 약간 섞이는 고비점 물질이 증기를 통과할 때 냉장고에서 증발하고 함께 응축된다는 사실에 기초합니다. 혼합되지 않는 액체의 두 층 형태로 리시버에 수집된 증류액은 분리 깔대기에서 분리됩니다. 증기 증류를 사용하면 1000C의 온도에서 훨씬 더 높은 끓는점의 물질을 증류할 수 있습니다(표 1.4). 표 1.4. 증기로 증류된 일부 물질 물질 끓는점, 0С 증류액 내 물질 함량, % 순수 물질 물질과 수증기의 혼합물 페놀 182.098.620.6 아닐린 184.498.523.1o-크레졸 190.198.819.3 니트로벤젠 210.999.315.3 나프탈렌 218.299.314.4 브롬벤 zol156 ,295,561.0 수증기를 사용하면 물과 실질적으로 혼합되지 않거나 끓는점에서 제한된 혼합성을 가지지만 화학적으로 반응하지 않는 유기 물질을 증류할 수 있습니다. 증기 증류는 증기 발생기, 증류 플라스크, 냉장고 및 수신기로 구성된 장치에서 수행됩니다(그림 1.31). 쌀. 1.31. 증기 증류 장치: ) 증기 발생기, 2) 증류 플라스크, 3) 냉장고, 4) 알론지, 5) 수신기 증기발생기는 수량계와 안전관이 장착된 금속 용기입니다. 튜브는 거의 바닥까지 도달해야 하며 압력을 균등하게 유지하는 역할을 합니다. 증류는 증기 발생기의 물을 끓이고 티의 클램프를 닫아 증기 흐름을 증류 플라스크로 보내는 것으로 시작됩니다. 증기는 증류된 혼합물을 통과하고 혼합물의 증류된 성분과 함께 냉장고로 들어간 다음 응축수의 형태로 리시버로 들어갑니다. 일반적으로 증류 플라스크는 수증기가 응축되는 것을 방지하기 위해 가열됩니다. 증류액이 두 상으로 분리되는 것을 멈출 때까지 증류를 수행합니다. 물만 증류되는 경우 티에 있는 클램프를 열고 증기발생기 가열을 중단하십시오. 증기 증류로 유기물을 정제하면 기존 증류보다 더 나은 결과를 얻을 수 있는 경우가 많습니다. 특히 피세척 제품이 수지성 물질로 심하게 오염된 경우에 효과적입니다. 증류된 물질의 분해 위험을 줄이기 위해 끓는점을 낮춰야 하는 경우에는 진공에서 증류하는 것이 좋습니다. 진공 상태에서 물질의 끓는점을 대략적으로 계산하기 위해 다음 규칙을 따릅니다. 외부 압력이 절반으로 떨어지면 물질의 끓는점이 15-200C 감소합니다. 진공 증류 장치(그림 1.32)는 내부 직경이 매우 작은 모세관이 장착된 Claisen 노즐이 있는 플라스크를 증류 플라스크로 사용한다는 점에서 단순 증류 장치와 다릅니다. 이 모세관을 통해 공기가 얇은 흐름으로 진공 시스템으로 유입되어 증류 플라스크의 액체를 통해 거품이 발생하므로 모세관은 단순 증류에서 보일러와 동일한 역할을 합니다. 모세관은 플라스크의 거의 바닥까지 도달해야 합니다. 통과하는 기포의 속도를 미세 조정하기 위한 호프만 나사 클램프가 장착된 얇은 와이어가 삽입된 고무 진공 호스 조각이 그 위에 배치됩니다. 분별 진공 증류 중 분획 선택은 "거미"라고 불리는 다양한 디자인의 특수 알롱을 사용하여 수행됩니다. "스파이더"를 사용하면 시스템을 진공 상태에서 분리하지 않고도 수신기를 변경할 수 있습니다. 진공 증류용 시스템에는 안전병과 압력 게이지가 포함되어야 합니다. 장치를 접지 부분에 조립하는 경우 모든 부분을 진공 그리스로 사전 윤활해야 합니다. 증류할 물질을 클라이젠 플라스크에 넣고 시스템을 진공에 연결한 후 압력계를 사용하여 시스템의 견고성을 확인합니다. 쌀. 1.32. 진공 증류 장치: ) 증류 플라스크, 2) 모세관, 3) 온도계, 4) 냉장고, 5) 알론지("거미"), 7) 안전병, 8) 압력계 원하는 진공에 도달하면 플라스크 가열이 시작됩니다. 증류 중에는 온도와 압력을 모니터링해야 합니다. 증류가 끝나면 먼저 열원을 제거하고 플라스크를 약간 식힌 다음 장치를 천천히 대기에 연결합니다. 이렇게 하려면 먼저 모세관의 호프만 클램프를 완전히 연 다음 3방향 밸브를 열고 펌프를 끄십시오. 압력계 탭을 조심스럽게 열고 천천히 공기를 넣으십시오. 실습 실험 4. 액체 유기 물질의 단순 증류 반응물: 아세톤, 클로로포름, 디클로로에탄, 벤젠 단순 증류용 장치를 조립하고(그림 1.29) 다음 액체 중 하나를 증류합니다: 아세톤(560C), 클로로포름(610C), 디클로로에탄(83.70C), 벤젠(800C). 실험 5. 액체 유기 물질의 분별 증류 반응: 아닐린-클로로포름, 클로로포름-자일렌, 벤젠-자일렌의 혼합물 분별 증류를 위한 장치를 조립하고(그림 1.30) 다음 혼합물 중 하나를 증류합니다: 아닐린(1840C)-클로로포름(610C), 클로로포름(610C)-m-자일렌(1390C), 벤젠(800C) 혼합물 )-m-자일렌 ( 1390С). 실험 6. 수증기를 이용한 액체 유기 물질의 증류 반응물: 아닐린 증기 증류용 장치를 조립하고(그림 1.31) 아닐린 증류를 수행합니다. 분리 깔대기를 사용하여 아닐린을 물에서 분리하고 염화칼슘으로 건조시킨 후 염화칼슘을 건조 플라스크에 붓고 단순 증류로 증류합니다. I.5 가장 중요한 물리적 상수 각 유기 물질은 특정 조건(온도 및 압력) 하에서 일정한 물리적 특성을 갖는 것이 특징입니다. 화학 문헌에서는 녹는점(melting point), 끓는점(끓는점), 굴절률, 비회전도, 밀도, 점도, UV, IR 및 PMR 스펙트럼과 같은 물리적 특성이 가장 자주 제공됩니다. 알려지지 않은 화합물의 가장 중요한 물리 상수를 결정하고 이를 문헌 데이터와 비교함으로써 알려지지 않은 물질을 식별(구조 확립)하고 순도를 입증하는 것이 가능합니다. I.5.1 녹는점 "녹는점"이라는 용어는 고체가 액체로 변형되는 온도 범위를 나타냅니다. 초기 용융 온도는 첫 번째 액체 방울이 나타나는 온도입니다. 최종 녹는점은 모든 고체가 액체로 변하는 온도이다. 최종 용융 온도와 초기 용융 온도의 차이는 10C를 넘지 않아야 합니다. 순수 유기물질의 경우 녹는점이 깨끗해야 합니다. 녹는점을 결정하기 위해 소량의 시험 물질을 막자사발에 갈아서 한쪽 끝이 밀봉된 모세관에 넣고 열린 끝을 두드려서 작은 물질을 그 안에 넣고 밀봉된 끝이 아래로 향하도록 긴 튜브에 던집니다. 유리관, 단단한 표면에 수직으로 서서 물질을 밀봉된 끝 부분으로 옮깁니다. 물질이 채워진 모세관을 고무 링을 사용하여 온도계에 물질이 온도계 볼의 중앙 수준에 오도록 부착합니다. 하나 이상의 모세관이 있는 온도계를 온도계 눈금 반대편에 컷아웃이 있는 마개를 사용하여 깨끗하고 건조한 시험관에 고정합니다(그림 1.33). 시험관 벽에 닿아서는 안 되며, 저장통은 시험관 바닥에서 0.5~1cm 위에 있어야 합니다. 쌀. 1.33. 융점 측정 장치: ) 둥근바닥 플라스크, 2) 물질이 담긴 모세관, 3) 시험관, 4) 시험관을 고정하기 위한 연장부, 5) 구멍, 6) 온도계가 달린 마개 온도계가 달린 시험관을 삼각대 다리에 수직으로 고정하고 그 아래에 바셀린이 들어 있는 유리(플라스크)를 메쉬가 달린 고리 위에 놓습니다. 액체 수위는 온도계 저장소보다 높아야 하며 시험관은 유리(플라스크) 바닥에서 0.5~1cm 이상 떨어져 있어야 합니다. 조립된 장치를 천천히 가열하면서 온도 상승과 모세관 내 물질의 상태를 주의 깊게 모니터링합니다. 모세관 내의 물질을 관찰하면서 변색, 분해, 고착, 소결 등을 주목하고 기록한다. 물질 기둥이 눈에 띄게 줄어들고 젖기 시작하면 가열이 중단됩니다. 용융의 시작은 모세관에 첫 번째 방울이 나타나는 것으로 간주되며, 끝은 마지막 결정이 사라지는 것으로 간주됩니다. 일부 유기 물질은 고체에서 액체로의 특징적인 전이점이 없으며 빠르고 강하게 가열되면 탄화되고 휘발됩니다. 이러한 물질에는 녹는점이 다르게 결정되는 아세틸살리실산(아스피린)이 포함됩니다. 모세관은 평소와 같이 연구 중인 물질의 분쇄 분말로 채워져 온도계에 부착되지만 물질이 없는 온도계는 장치에 배치됩니다. 온도가 123-1250C에 도달하면. 모세관이 달린 온도계를 장치에 삽입하고 평소와 같이 계속해서 융점을 측정합니다. 실습 실험 7. 유기 고체 물질의 용융 온도 측정 반응성 물질: 살롤, 나프탈렌, 아세트아닐리드, 벤조산, 아스피린 녹는점을 결정하기 위해 장치가 조립되고(그림 1.33.) 다음 물질의 녹는점이 결정됩니다: 살롤(420C), 나프탈렌(80.30C), 아세트아닐리드(1140C), 벤조산(1220C), 아스피린( 1350C). 획득된 데이터는 참조 데이터와 비교됩니다. I.5.2 끓는점 끓는점은 물질이 액체 상태에서 기체 상태로 전환되는 온도입니다. 연구 중인 물질의 끓는점은 1) 증류에 의해, 2) Sivolobov에 따른 미세 방법에 의해 결정될 수 있습니다. 끓는점을 결정하는 첫 번째 방법을 수행하려면 단순 증류 장치를 조립하고 (그림 1.30) 연구중인 물질의 증류를 수행하십시오. 증류액의 첫 번째 방울이 용기에 들어갈 때 온도가 기록되며 일반적으로 이 온도를 초기 끓는점으로 간주합니다. 순수한 물질은 1-20C 내에서 거의 완전히 증류됩니다. bp와의 연결에 대해서는 기억해야합니다.<1500С используют водяной холодильник, при Т.кип.>1500C 수냉 쿨러를 에어 쿨러(같은 길이의 유리관)로 교체합니다. 소량의 액체의 끓는점을 결정하기 위해 Sivolobov 미세 방법이 사용됩니다. 한쪽 끝이 밀봉된 직경 2.5~3mm의 얇은 벽 유리관에 액체 한 방울을 넣습니다. 열린 끝이 있는 모세관이 그 안으로 내려지고, 열린 끝에서 1cm 떨어진 위쪽 부분이 밀봉됩니다. 튜브를 온도계(그림 1.34)에 부착하고 장치에서 가열하여 녹는점을 결정합니다. 쌀. 1.34. Sivolobov의 장치 모세관의 테스트 중인 액체가 끓는점보다 약간 높은 온도로 가열되자마자 거품이 모세관에서 계속해서 나오기 시작합니다. 끓는점을 정확하게 설정하기 위해 추가 가열을 중지하고 기포 방출이 중지되는 온도를 기록합니다. 실습 실험 8. 액체 유기 물질의 끓는점 온도 측정 반응물: 클로로포름, 디클로로에탄 클로로포름과 디클로로에탄의 끓는점은 단순 증류와 Sivolobov 미세법으로 결정됩니다. 유기 화합물의 구조를 결정하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 연구 중인 물질이 이전에 연구된 경우 구조를 증명하기 위해 물리적 상수와 스펙트럼 특성을 결정하고 이를 문헌 데이터와 비교합니다. 유기화합물을 처음 얻는 경우에는 먼저 정성적, 정량적 원소분석을 실시한 후 분자량을 측정합니다. 분자량 및 원소 분석 데이터를 기반으로 물질의 분자식이 결정됩니다. 탄소 골격의 구조, 우주에서 원자의 성질과 위치를 결정합니다. 이를 위해 화학적, 물리적 방법이 사용됩니다. 얻은 데이터를 바탕으로 구조적 또는 입체화학식을 도출합니다. II.1 유기 화합물의 정성적 원소 분석 정성적 원소 분석은 유기 화합물이 어떤 원소로 구성되어 있는지 확인할 수 있는 일련의 방법입니다. 원소 조성을 결정하기 위해 유기물은 파괴되어 완전 연소, 산화 또는 광물화(알칼리 금속과의 합금)에 의해 단순 무기물로 변환된 후 분석 방법으로 검사됩니다. 실습 실험 9. 탄소 검출 반응성 물질: 자당, 염화나트륨, 농축 황산 메스나 금속 주걱 끝에 자당(또는 기타 유기 물질) 결정 몇 개를 놓고 버너 불꽃으로 천천히 가열합니다. 자당은 녹고, 어두워지고, 탄화되고 완전히 연소됩니다. 비교를 위해 염화나트륨을 사용하여 유사한 실험을 수행합니다. 메스 끝을 통해 버너 화염에 주입된 염화나트륨은 장기간 가열해도 아무런 변화가 없습니다. 소량의 잘게 분쇄한 자당 분말을 도자기 컵에 넣고 진한 황산 몇 방울을 첨가하면 흰색 분말이 어두워지고 탄화됩니다. 이 실험은 자당에 탄소가 포함되어 있음, 즉 가열되고 진한 황산의 영향을 받아 쉽게 변하는 유기 물질임을 확인합니다. 실험 10. 탄소와 수소의 검출 반응성 물질: 포도당, 산화구리(II), 무수 황산구리(II), 중정석수 이 방법은 유기물과 산화구리(II) 분말의 산화 반응을 기반으로 합니다. 산화의 결과로 분석된 물질의 구성에 포함된 탄소가 형성됩니다. 이산화탄소, 그리고 수소-물. 탄소는 이산화탄소가 중정석수와 반응할 때 탄산바륨의 흰색 침전물이 형성되어 질적으로 결정됩니다. CuSO4 결정 수화물의 형성으로 수소가 검출됩니다. 5H2O는 파란색이다. 산화구리(II) 분말을 높이 10mm의 시험관에 넣고 동량의 유기물을 첨가하여 잘 섞는다. 시험관 윗부분에 작은 탈지면 공을 놓고 그 위에 흰색 무수 황산구리(II) 분말을 얇게 붓습니다. 한쪽 끝이 탈지면에 거의 닿도록 가스 배출관이 달린 마개로 시험관을 닫고, 다른 쪽 끝을 중정석수 1ml가 담긴 두 번째 시험관에 담근다. 먼저 버너 불꽃에 조심스럽게 가열하세요 상위 레이어물질과 산화구리(II)의 혼합물, 그 다음에는 낮은 물질의 혼합물. 탄소가 존재하면 탄산바륨 침전물의 형성으로 인해 중정석수의 탁도가 관찰됩니다. 침전물이 나타나면 시험관 3을 제거하고 수증기가 무수황산구리(II)에 도달할 때까지 시험관 1을 계속 가열한다. 물이 존재하면 CuSO4 결정 수화물의 형성으로 인해 황산동(II) 결정의 색상 변화가 관찰됩니다. 5H2O. C6H12O6 + CuO ¾® 구리 + CO2 + H2O CuSO4 + H2O ¾® СuSO4. 5H2O Ba(OH)2 + CO2 ¾® BaCO3 + H2O 실험 11. 할로겐 검출 A. 바일슈타인 반응 반응물: 클로로포름, 구리선 유기 화합물에서 할로겐(염소, 브롬, 요오드)을 검출하는 방법은 고온에서 할로겐 함유 유기 화합물을 분해하여 할로겐화 구리(II)를 형성하는 산화 구리(II)의 능력을 기반으로 합니다. CuO ¾® CuHal2 + CO2 + H2O 구리선은 사전 세척되어 염산에 적셔지고 불꽃의 색이 사라질 때까지 버너 불꽃에서 하소됩니다. 이 경우 구리는 검은색 산화물 코팅으로 덮이게 됩니다. 와이어가 식은 후 소량의 시험 물질을 와이어 끝에 놓고 고리 모양으로 접어 버너 화염에 넣습니다. 할로겐이 있으면 불꽃은 아름다운 녹색으로 변합니다. B. A.V. Stepanov의 방법 반응물: 클로로포름, 에틸알코올, 나트륨 금속, % 질산은 용액 이 방법은 알코올 용액에서 나트륨 금속의 작용에 의해 유기 화합물의 공유 결합 할로겐이 이온 상태로 전환되는 것을 기반으로 합니다. 클로로포름 4방울, 에탄올 2~3ml, 나트륨 금속 조각(2x2mm)을 시험관에 넣습니다. 반응 혼합물이 격렬하게 끓기 시작합니다. 종기 (수소 방출), 그 후 시험관을 물 한 컵에 넣어 식힙니다. C2H5OH + Na ¾® C2H5ONa + H + 2시간 ¾® CH4 + HCl 수소거품이 나온 후 에탄올 3~5방울을 첨가하여 금속나트륨이 완전히 반응했는지 확인합니다. 나트륨이 없는지 확인한 후 물 3-4ml를 넣고 산성 리트머스 용액에 20% 질산용액을 넣어 산성화시킨다. 이어서 1% 질산은 용액 1-2방울을 첨가하면 풍부한 염화은 침전물이 나타나는 것이 관찰된다: Ag+ ¾® AgCl ¯
이러한 조건에서 할로겐 원자 제거의 속도와 완전성은 분리 시 클로로포름에 대한 나트륨 알콕시드와 수소의 동시 효과로 설명됩니다. С2H5ONa + Н2О ¾® C2H5OH + NaOH NaOH + HCl ¾® NaCl + H2O NaOH + НNO3 ¾® NaNO3 + H2O NaCl + AgNO3 ¾® AgCl + NaNO3 나. 연소에 의한 유기물의 파괴에 의한 할로겐의 발견 반응물: 클로로포름, 1% 질산은 용액 할로겐은 다양한 색상의 할로겐화은의 응집성 침전물 형성에 의해 할로겐화물 이온 형태로 검출됩니다. 염화은은 빛에 의해 어두워지는 흰색 침전물입니다. 브롬화은 - 연한 노란색; 요오드화은 - 강렬한 노란색. 여과지 조각에 클로로포름을 적시고 거꾸로 된 큰 유리 아래에 불을 붙입니다. 종이가 타면 유리 안쪽 벽에 물방울이 맺히게 됩니다. 유리를 뒤집고 1% 질산은 용액 몇 방울을 첨가합니다. 흐리거나 흰색의 치즈 같은 침전물이 형성되면 연구 중인 클로로포름에 할로겐이 존재함을 나타냅니다. CHCl3 + O ¾® CO2 + H2O + HCl НCl + AgNO3 ¾® AgCl + НNO3 실험 12. 질소의 검출 반응물: 요소, 금속나트륨, 5% 황산제1철 용액, 1% 염화제이철 용액, 8% 염산 용액, 에틸알코올. 질소는 프러시안 블루(Fe43)-파란색의 형성에 의해 질적으로 검출됩니다. 실험은 아래 지침에 따라 유리 뒤 또는 보안경을 착용한 흄후드에서 수행됩니다. 나트륨 금속을 부주의하게 취급할 경우 사고가 발생할 수 있습니다. 시험 물질인 요소의 여러 결정을 건조 시험관에 넣고 산화층이 잘 제거된 작은 금속 나트륨 조각도 거기에 첨가됩니다. 시험관을 버너 불꽃 위로 조심스럽게 가열하고, 나무 집게로 잡고 나트륨이 물질과 함께 녹는지 확인합니다. 시험관의 구멍이 방향을 향하고 있다 푸시 . 얼마 후 발병이 발생할 수 있습니다. 시험관은 균질한 합금이 얻어질 때까지 계속 가열된 후 냉각되고 알코올 몇 방울을 첨가하여 다음 방정식에 따라 알코올과 반응하는 잔류 나트륨 금속을 제거합니다. H5ОH + Na C2H5ONа + Н2 1-2 ml의 물을 시험관에 붓고 용해 될 때까지 가열하고 새로 준비한 황산 제 1 철 용액 2-3 방울과 염화 제 2 철 한 방울을 용액의 일부에 첨가하고 염산으로 산성화합니다 (중화하기 위해) 용액에서 형성된 알칼리). 시험 물질에 질소가 존재하면 프러시안 블루(Prussian blue)의 파란색 침전물이 나타납니다. NCONH2 + Na NaCN+ FeSO4 Na2SO4 + Fe(CN)2(CN)2 + NaCN Na4Fe(CN)6Fe(CN)6 + FeCl3 Fe43 실험 13. 황의 검출 반응성 물질: 설파닐산, 금속 나트륨, 아세트산납, 1% 니트로프루사이드 나트륨 용액, 8% 염산 용액, 에틸 알코올 황은 질적으로 검출되는 황화납(II)의 암갈색 침전물과 니트로프루시드 나트륨 용액과의 적자색 복합체가 형성됩니다. 소량의 황 함유 유기 물질인 설파닐산과 작은 나트륨 금속 조각을 마른 시험관에 넣습니다. 금속 나트륨과의 융합에 의한 물질의 파괴는 질소 측정과 동일한 방식으로 수행됩니다. 생성된 용액이 어두워지면 여과하여 석탄 입자를 제거합니다. 솔루션은 세 부분으로 나누어져 있습니다. S2- 이온을 검출하기 위해 용액의 한 부분을 염산으로 산성화합니다. 황화수소 특유의 냄새가 느껴집니다. Н2NC6Н4SO3Н + Na Na2SS + HCl H2S + NaCl 아세트산 납 용액을 용액의 두 번째 부분에 첨가하고 산성화합니다. PbS의 검은 침전물 또는 갈색 탁도가 형성됩니다. Pb(CH3COO)2 + Na2S PbS ¯ + 2CH3COONa 새로 준비된 니트로프루시드 나트륨 용액 몇 방울을 용액의 세 번째 부분에 첨가합니다. 복합 염의 형성으로 인해 적자색의 출현이 관찰됩니다. Na2S + Na2 Na4 III.1 유기화합물의 분류, 동질성 및 명명법 9세기 중반, 유기화학 분야의 집중적인 발전과 함께 새로운 이론을 정의할 필요성이 대두되었습니다. 1861년 슈파이어의 국제 박물학자 및 의사 회의에서 A.M. Butlerov는 제안했습니다. 신설유기 물질의 구조는 다음과 같습니다. 1.유기 화합물의 원자는 원자가에 따라 엄격한 순서로 서로 결합됩니다. 분자 내의 원자 결합 순서를 화학 구조라고합니다. 2.물질의 화학적 성질은 분자에 포함된 원자와 양뿐만 아니라 서로 연결되는 순서, 즉 원자에 따라 달라집니다. 분자의 화학 구조에 대해. .유기 화합물의 원자는 서로 상호 영향을 미치며, 이는 분자의 반응성을 결정합니다. .물질의 반응성을 연구함으로써 그 구조를 확립할 수 있고, 반대로 물질의 구조를 통해 그 특성을 판단할 수 있습니다. 유기화합물의 분류된 특징 중 하나는 탄소골격의 구조와 작용기의 성질이다. 첫 번째 기준에 따르면 유기 물질은 다음과 같이 나뉩니다. 유기 화합물 고리형 순환 탄소환형 이형환형 알리시클릭 방향족 관능기는 탄화수소 사슬의 치환체로서 분자의 화학적 특성을 결정하는 비탄화수소 성질의 원자 또는 원자 그룹입니다. 관능기의 특성에 따라 다양한 종류의 유기 화합물이 구별되며 그 주요 내용은 표 3.1에 나와 있습니다. 표 3.1. 작용기의 성질에 따른 유기 화합물의 분류. 클래스 이름 기능 그룹 클래스의 일반식탄화수소의 할로겐 유도체-F, -Cl, -Br, -IR-할알코올, 페놀-OHR-OH티오알코올, 티오페놀-SHR-SHEthers-ORR-O-RAldehydes-CH=OR-CH=OKetones >C=OR2C=O카르복실산-COOHR-COOH술폰산-SO3HR-SO3H에스테르-COORR-COOR ¢ 아미드-CONH2R-CONH2니트릴-C º NR-C º N니트로 화합물-NO2R-NO2아민-NH2R-NH2 관능기의 수와 균질성에 따라 유기 화합물은 단관능성, 다관능성 및 이관능성으로 구분됩니다. 단관능성 유기 화합물은 하나의 관능기, 다관능성 - 여러 개의 동일한 관능기, 이종관능성 - 여러 개의 다른 그룹을 포함합니다. 유기 화합물의 명명법은 유기 화학이 발전하는 전체 기간 동안 진화했습니다. 역사적 측면에서 사소하고 합리적이며 국제적인 주요 명명 체계가 강조되어야 합니다. 사소한 이름은 무작위이며 물질을 얻는 방법, 고유한 특성 또는 화합물이 처음 분리된 천연 공급원을 반영합니다. 예를 들어 피라갈롤은 갈산, 플루오레세인 형광의 열분해 산물입니다. 유기 화합물에 대한 많은 사소한 이름은 확고히 자리 잡았으며 특히 천연 화합물과 헤테로고리 화합물의 화학 분야에서 여전히 일반적으로 받아들여지고 있습니다. 합리적인 명명법에 따르면 특정 동종 계열의 모든 물질은 특히 알칸 - 메탄, 알켄 - 에틸렌, 아세틸렌 - 아세틸렌 등의 경우 이 계열의 가장 간단한 대표의 파생물로 간주됩니다. 그러나 화학 구조의 복잡성이 증가함에 따라 이 명명법은 부적합한 것으로 판명되어 1957년 국제 순수 및 응용 화학 연맹 제19차 회의에서 "IUPAC 명명법"으로 알려진 현대 명명법의 규칙이 제정되었습니다. 개발되었습니다. IUPAC 명명법은 유기 화합물의 이름에 대해 대체 및 라디칼 기능과 같은 몇 가지 옵션을 제공합니다. IUPAC 대체 명명법에 따라 알칸의 이름을 지정할 때 다음 규칙을 따릅니다. 1.그 이름은 가장 긴 비분지 사슬(주 탄소 사슬)에 해당하는 탄화수소의 이름을 따서 지어졌습니다. 탄화수소에 동일한 길이의 사슬이 여러 개 있으면 가지 수가 가장 많은 사슬이 주요 사슬로 간주됩니다. 2.주쇄의 탄소 원자는 치환기가 가장 가까운 끝부터 번호가 매겨지며, 알칸 분자에서 치환기가 양쪽 끝에서 동일한 거리에 위치하는 경우 치환기가 있는 끝부터 번호가 매겨집니다. 알파벳 순서로 먼저 나오는 이름이 더 가까이 위치합니다. 동일한 치환기가 주쇄의 양쪽 끝에서 동일한 거리에 위치하지만 한쪽에 다른 쪽보다 가지가 더 많은 경우 번호는 더 많은 수의 치환기부터 시작됩니다. CH3-CH-CH-CH2-C-CH2-CH2-CH32,5-디메틸-5-에틸-3-이소프로필옥탄 CH3 CH2-CH3 유기 화합물의 다양성은 이성질체 현상 때문입니다. 이성질체는 동일한 원소 조성과 분자량을 갖고 있지만 구조가 다른 화합물을 말합니다. 다음과 같은 유형의 이성질체가 구별됩니다. 이소메리아 구조적 공간 (structural isomerism) (입체이성질체) 기능 그룹의 위치 체인 구성 형태 기하학적 광학 예를 들어: 사슬 이성질체 CH3-CH2-CH2-CH3 및 CH3-CH-CH3 n-부탄 CH3 2-메틸프로판(이소부탄) 위치 이성질체 CH2=CH-CH2-CH3 및 CH3-CH=CH-CH3 부텐-1 부텐-2 3.작용기별 이성질체 부타날 메틸 에틸 케톤 4.부텐-2의 기하 이성질체 시스-부텐-2 트랜스-부텐-2 5.프로판의 구조 이성질체 모호한 금지 1.유기 분자를 묘사하는 주요 방법을 말하십시오. a) n-부탄, b) 시클로펜탄, c) 프로펜, d) 에탄올, e) 아세트산의 구조식과 약식식을 쓰십시오. 2.분자식(총)식과 비교하여 구조식의 주요 장점을 설명하세요. 총 공식이 a) C4H8, b) C3H8O, c) C3H7C1인 화합물의 가능한 모든 구조식을 쓰십시오. .다음 화합물의 이름을 말해 보세요. a) H3C-C=CH-CH2-CH3 b) H3C-CH-COOH ï ï
c) H3C-CH-CH2-CH2-COOH d) H3C-C-CH2-CH2Br ï ïï
e) CH3-CH2-C = C-CH3 f) H2C=CH-C º C-CH3 H3C CH2-CH3 4.유기 화합물의 주요 명명 체계를 지정하고 다음 화합물의 이름이 어떤 방식으로 형성되는지 표시하십시오. a) n-헵탄, b) 테트라메틸메탄, c) 에틸 알코올, d) 글리세린, e) 아세트산, f) 펜탄올 -2, j) 프로판산. 구조식을 쓰세요. 5.다음 화합물의 구조식을 쓰고 1차, 2차, 3차 및 4차 탄소 원자를 표시하십시오: a) 3-메틸펜탄, b) 2,2,4,4-테트라메틸헥산, c) 에틸사이클로헥산, d) 2-메틸-2 -페닐부탄. .다음 화합물의 구조식을 쓰십시오: a) 2,2,4-트리메틸펜탄, b) 2-클로로프로펜, c) 3-브로모헥산, d) 2-메틸-3-클로로-3-에틸헥산, e) 2-메틸부텐 -2, e) 메틸 아세틸렌. .IUPAC 대체 명명법과 합리적인 명명법을 사용하여 화합물의 이름을 지정합니다. CH2-CH3 CH3 ï ï
a) CH3-CH-CH-CH3 b) CH3-CH2-CH-CH2-CH-CH3 ï ï
CH3 CH2-CH3 H3C-H2C CH3 CH3 ï ï ï
c) CH3-CH-CH-C-CH3 d) CH3-CH2-CH-CH-CH3 ï ï ï
CH3 CH-CH3 H3C-CH-CH3 8."이성질체", "구조 이성질체", "입체 이성질체", "구조 이성질체", "기하 이성질체" 및 "광학 이성질체" 개념을 정의합니다. 9.구조식을 쓰고 C6H14 성분의 이성질체 이름을 지정하십시오. .Newman의 투영 공식을 사용하여 C1-C2, C2-C3 결합 주위의 회전으로 인해 발생하는 n-부탄의 가려지고 억제된 형태를 묘사합니다. 안티 및 고슈 형태를 나타냅니다. .Newman의 투영 공식을 사용하여 a) 2-클로로에탄올, 2) 2-아미노에탄올, c) 1,2-디브로모에탄, d) 에틸렌 글리콜의 형태 이성질체를 구하십시오. 에너지적으로 더 안정적인 순응자를 나타냅니다. 주어진 Newman 공식에 해당하는 화합물의 이름을 지정하십시오. a B C) III.2 유기 화합물에서 원자의 화학적 결합과 상호 영향 유기 화합물에는 공유 결합, 이온 결합, 수소 결합, 공여체-수용체의 네 가지 주요 화학 결합 유형이 있습니다. 전자쌍을 공유하여 형성된 결합을 공유결합이라고 합니다. 전기음성도가 같거나 유사한 원자 사이에 형성되며 유기 화합물의 주요 화학 결합 유형입니다. 전기음성도가 같은 원자 사이에 형성된 결합을 비극성 공유결합이라 하고, 전기음성도의 차이가 약간 다른 원자 사이에 형성된 결합을 극성 공유결합이라 한다. 전기음성도가 크게 다른 원자 사이에는 이온 결합이 형성됩니다. 그 결과, 반대 전하를 띤 이온이 형성되어 서로 정전기적으로 끌어당깁니다. CH3COO- Na+ 이온 결합 기증자-수용자 결합은 일종의 공유 결합이며 형성 방법에서만 후자와 다릅니다. 각 원자에서 하나씩 전자 쌍을 공유하여 공유 결합이 형성되면 원자 중 하나에서 제공되는 두 개의 전자를 공유하여 공여체-수용체 결합이 형성됩니다. 이 경우, 일반적으로 사용되는 전자쌍을 공급하는 원자를 도너(donor)라 하고, 전자를 받는 원자를 억셉터(acceptor)라 한다. 예를 들어: Н N: + Н+ Н N Н H 기증자 수용체 H 기증자-수용자 결합의 특별한 경우는 반극성 결합입니다. 이는 비공유 전자쌍(공여체)을 갖는 원자와 6중 전자(수용체)를 포함하는 전기적으로 중성인 입자의 상호작용에 의해 형성됩니다. 수소 결합은 분자 내의 활성 수소 원자와 동일하거나 다른 분자 내의 고립 전자쌍(O, N, F)을 갖는 원자 사이의 정전기적 상호작용의 결과로 형성됩니다. N ¬H ··· N- -N ¬ H···O<
수소 결합 수소 결합의 에너지(10-40 kJ/mol)는 공유 결합의 에너지(340-360 kJ/mol)에 비해 작습니다. 분자 내 및 분자 간 수소 결합이 있습니다. 분자 내 수소 결합은 단일 분자 내에서 발생하여 5원, 6원 또는 7원 킬레이트 유사 구조를 형성합니다(1). 분자간 수소 결합은 이합체(2) 또는 결합체(3)의 형성과 함께 두 개 이상의 분자 사이에서 발생합니다. 탄소 원자는 s- 및 p-오비탈, 즉 sp3-, sp2-, sp-를 포함하는 세 가지 유형의 혼성화를 특징으로 합니다. sp3 혼성화는 알칸, sp2 - 알켄, sp - 알킨의 특징입니다. 유기 화합물에서는 유도 효과와 중간체 효과라는 두 가지 유형의 전자 변위가 구별됩니다. s-결합 사슬을 따른 전자 밀도의 변화를 유도 효과(I)라고 하고, p-결합 시스템을 따른 중간체 효과(M)라고 합니다. 유도 효과는 분자 내에 서로 다른 전기음성도를 갖는 원자가 있을 때 항상 나타나며, 한 방향으로만 전파되고 3-4 s-결합 후에 붕괴됩니다. 양수(+I) 및 음수(-I)일 수 있습니다. CH3 CH2 CH2 Cl(-I) CH2 =CH CH3(+I) 메소머 효과는 분자의 공액 시스템에 치환기가 포함될 때만 나타납니다. p,p 공액(=-. .)과 p,p 공액(= - =)이 있습니다. CH2=CHCl: CH2=CHCH= O CH2=CH CH2 Cl (+M) (-M) (M=0) 시험 문제 및 연습 1.A.M. Butlerov의 유기 분자 화학 구조 이론의 기본 원리를 공식화합니다. 2.다음 화합물의 화학 결합 유형을 나타냅니다. 트리니트로글리세린 에탄올 아세토니트릴 γ-히드록시부티르산나트륨 메틸 암모늄 요오다이드 비닐 아세틸렌 탄소, 질소, 산소 원자의 전자식을 알려주세요. 유기 화합물의 탄소가 4가인 이유를 설명하세요. 유기 화합물의 탄소 원자에는 어떤 유형의 혼성화가 가능합니까? 에탄, 에틸렌, 아세틸렌 분자의 원자 궤도 패턴을 그려보세요. 혼성화에 따라 탄소 원자의 전기 음성도는 어떻게 변합니까? 출발 화합물과 최종 반응 생성물에서 탄소 원자의 혼성화를 결정합니다. 6.유도 효과. 전자 공여 및 전기 수용 치환기를 나타내는 다음 유기 화합물에서 치환기의 유도 효과의 발현을 그래픽으로 표시하십시오. a) CH3-CH2-C1 b) CH3-CH2-COOH c) CH2=CH-C º CH d) CH3-C(O)H d) CH3-CH=CH2 f) CH3-C º N 7.개방 회로와 폐쇄 회로가 있는 결합 시스템. 접합 유형을 결정하고 다음 화합물 분자의 전자 밀도 분포를 보여줍니다. a) CH3-CH=CH2 b) CH2=CH-CH=CH2 c) CH2=CH-C1 d) CH3-CH=CH-COOH e) C6H5OH f) C6H5-C1 8.메소머 효과. 치환기의 유도 효과와 중간체 효과의 결합된 표현입니다. 다음 화합물의 유도 및 중간체 효과를 나타냅니다. 9.3-메톡시프로판알 분자에는 어떤 특성(전자 공여 또는 전자 흡인) 작용기가 나타납니까? 10.계피산(C6H5-CH=CH-COOH)의 트랜스 이성질체를 작성하고 카르복실기의 전자 효과의 공액계, 유형 및 부호를 결정하십시오. .다음 화합물에 대한 전자 효과의 유형과 기호를 표시하십시오: 클로로프렌, 4-하이드록시부탄산, 2-에톡시부탄, 에톡시벤젠(페네톨), 메톡시벤젠(아니솔), 아닐린, 2-하이드록시벤조산, 벤즈알데히드, 벤질 알코올, 클로로벤젠, 염화벤질 , 염화알릴, 염화비닐, 크로톤산, 부탄산. 동일한 작용기가 2-아미노에탄술폰산(타우린)과 p-아미노벤젠술폰산(술파닐산) 분자에서 동일한 전자 효과를 나타냅니까? 프로필렌, 프로핀, 프로판 분자의 오비탈의 공간적 배열을 보여주십시오. s-, p-, sp3-, sp2-, sp-궤도의 수를 지정합니다. III.3 알칸. 시클로칸 알칸 또는 포화 탄화수소는 탄소 원자가 단순한 공유 결합에 의해서만 서로 연결된 분자의 지방족 계열의 탄화수소입니다. 그들의 구성은 일반식 СnH2n+2로 표현됩니다. 상동 계열의 조상은 메탄입니다. 이 시리즈의 각 구성원은 CH2 단위에 따라 다음 시리즈와 다릅니다. 어미 -ane은 알칸의 특징입니다. 알칸의 모든 탄소 원자는 sp3 혼성화되어 있으며 사면체 모양을 가지고 있습니다. 가지형 탄소 사슬을 가진 알칸은 IUPAC 대체 및 유리 명명법에 따라 호출됩니다. 알칸은 구조적 및 광학적 이성질체가 특징입니다. 알칸의 구조적 이성질체는 분자 내 탄소 원자의 결합 순서가 다르기 때문에 발생합니다(사슬 이성질체). 탄화수소 C7H16에서 시작하여 알칸에 대해 광학 이성질체가 가능합니다. 예를 들어, 3-메틸헥산 CH3-CH2-CH-CH2-CH2-CH3 비대칭 탄소 원자를 가지며 두 개의 거울상 이성질체(거울 이성질체) 형태로 존재합니다. ï ï
CH3-CH2 CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2 CH2-CH3 R-3-메틸헥산 S-3-메틸헥산 알칸의 주요 천연 공급원은 석유와 천연 가스입니다. 석유에서 알칸과 기타 탄화수소의 혼합물을 얻으려면 분별 증류를 거쳐야 합니다. a) 일산화탄소(II)의 촉매 수소화(Fischer-Tropsch 합성), b) 알켄 및 알킨의 촉매 수소화, c) 할로알칸과 나트륨 금속의 상호 작용(Wurtz 반응), d) 합성 방법도 있습니다. 카르복실산 염과 알칼리의 융합. 정상적인 조건에서 알칸은 반응성이 낮은 화합물입니다. 그들은 산, 알칼리 및 산화제에 내성이 있습니다. 알칸의 화학적 변형에는 종종 C-H 결합의 균일 절단이 수반되고 이어서 수소 원자가 다른 원자 또는 그룹으로 대체됩니다. 이들은 라디칼 메커니즘(SR)에 따라 발생하는 치환 반응을 특징으로 합니다. 고온에서는 C-C 결합의 균일 절단이 발생할 수 있습니다. 사이클로알칸은 고리를 형성하는 모든 탄소 원자가 sp3-혼성 상태에 있는 고리형 탄화수소입니다. 사이클로알케인은 고리 크기, 고리 수, 고리 연결 방식에 따라 분류됩니다. IUPAC 규칙에 따라 단환식 사이클로알칸의 이름은 해당 탄소 원자 수를 갖는 알칸의 이름에 접두사 cyclo-를 추가하여 형성됩니다. 사이클로알케인은 구조적, 기하학적, 광학적 이성질체를 특징으로 합니다. 시클로프로판, 시클로헥산과 같은 시클로알칸과 그 동족체는 일부 오일의 일부이며 순수한 형태로 분리할 수 있습니다. 이와 함께 사이클로알칸을 생산하기 위한 여러 가지 합성 방법이 있습니다: a) 디할로알칸과 금속 나트륨 또는 아연의 상호작용, b) 디카르복실산의 칼슘염의 열분해, c) 고리화첨가 반응. 알칸과 유사하게 사이클로알칸 분자의 탄소 원자는 sp3 혼성화 상태에 있습니다. 그러나 알칸 분자가 탄소-탄소 결합 주위의 자유 회전으로 인해 상당한 유연성을 갖는다면, 사이클로알칸 분자는 형태 변화가 가능함에도 불구하고 어느 정도 단단한 형태를 띠게 됩니다. 화학적으로 사이클로알케인은 여러 면에서 알케인과 유사하게 작용합니다. 그러나 이들은 라디칼 메커니즘(SR)(보통 고리의 경우 - 5원 및 6원)을 통해 발생하는 치환 반응뿐만 아니라 친전자성 메커니즘(AE)에 따른 Markovnikov의 규칙에 따른 추가 반응도 특징으로 합니다. 작은 고리 - 3인 및 4인). 이 현상은 사이클로알케인의 공간 구조로 설명됩니다. 알칸과 시클로알칸은 화학 산업에서 다양한 유기 물질 생산을 위한 원료, 의약품, 제형 제조의 약국, 향수 및 화장품 산업에서 널리 사용됩니다. 예를 들어 바셀린(탄소수 12~25의 액체 및 고체 알칸의 혼합물)은 약국에서 연고 제조용 베이스로 널리 사용되며, 시클로프로판은 의료 현장에서 흡입 마취 수단으로 사용됩니다. . 시험 문제 및 연습 CH2-CH3 CH3 ï ï
a) CH3-CH-CH3 b) CH3-CH2-C-CH2-CH-CH3 ï ï
CH3 CH2-CH3 CH3 CH3 CH3 CH2-CH3 ï ï ï ï
c) CH3-CH-CH-C-CH3 d) CH3-CH-CH-CH3 e) CH3-C-CH3 ï ï ï ï
H3C CH-CH3 H3C-CH-CH3 CH3-CH-CH3 그래서 2, Cl 2, hv NaOHBr 2,hv Na dil. HNO 3,t,p 가) 채널 3-CH-COONa 1 2 3 5 ï
CH 3 Cl 2, hv
HBr 시간 2, 고양이 .
아연 3
b) 1,3-디브로모-2-메틸프로판 1 Cl 2, hv Cl 2
머리말
유기화학 과목은 학생들이 실험과 합성을 통해 물질과 그 변형에 대해 개인적으로 익숙해져야만 마스터할 수 있습니다.
경험에 따르면 학생들이 강의 과정 및 실험실 실습과 병행하여 유기 화학 연습을 수행하는 것이 교육 과정의 필수 요소가 되어야 하며 이론 연습이 커리큘럼에 포함되어야 합니다. 시간제 학생들이 실험실 실습에 보다 의식적으로 참여할 수 있도록 각 작업에 대한 간략한 이론적 배경이 제공됩니다. 따라서 작업 시작 시 교사의 사전 설명은 최소화하고, 학생들은 이 주제와 관련된 반응 과정의 조건과 이론적 문제를 독립적으로 이해해야 합니다. 구조적 화학적 개념을 통합하고 더 깊은 화학적 사고를 개발한다는 동일한 목표는 각 작업의 마지막에 배치되는 질문과 연습을 통해 제공됩니다.
이상 심층 연구유기화학 과정과 과학 연구를 수행하는 데 필요한 실험적 실험실 기술 습득 워크숍의 2부에는 지방 및 방향족 계열의 유기 물질 합성이 포함됩니다.
공부하는 일반적인 방법실험실 실습은 학생들의 미래 실습 및 연구 작업의 기초를 형성하기 때문에 필요합니다.
수행 실험적인 작업실험실에서는 여러 가지 조건을 준수해야 합니다. 이러한 조건을 통해 작업 완료를 보장하고 방지할 수 있습니다. 가능한 경우사고를 발생시키고 리더와 주변 사람들 모두를 위한 작업 안전을 조성합니다.
필요한:
1) 이 실험실에 대해 확립된 모든 안전 규칙을 엄격히 준수합니다.
2) 문제의 이론, 장비 설계, 필요한 사항(안전 조치;
3) 지나치게 서두르지 않고 동시에 매우 집중적으로 작업을 신중하고 신중하게 수행하십시오.
4) 가열이나 증류에 의한 반응이 일어나는 장치를 떠나지 마십시오. 특별한 관심가연성 및 강력한 물질(에테르, 휘발유, 휘발유, 질산, 황산 등)을 다루는 기술에 주의를 기울이십시오.
5) 접시, 장비 및 작업장의 청결도를 주의 깊게 모니터링하십시오.
저자는 이 매뉴얼이 우리 연구소의 학생들에게 도움이 되고, 여러 기술 분야를 성공적으로 연구하는 데 꼭 필요한 지식인 유기화학 과정을 숙달하는 데 도움이 되기를 바랍니다.
소개
불과 몇 백 년 전까지만 해도 유기화학은 다른 학문 분야 중에서 미미한 위치를 차지했습니다. 그것은 19세기에 과학으로 구체화되었습니다. 그러나 인간이 유기 물질을 알고 실제적인 목적으로 사용하는 것은 고대부터 시작되었습니다.
18세기 중반. 러시아 국민의 가장 위대한 아들 중 한 명인 M. V. Lomonosov는 자연의 기본 법칙, 즉 물질 보존 법칙을 확립하고 물리 화학 및 원자 분자 과학의 토대를 마련했으며 세계 최초의 과학 화학 실험실도 만들었습니다. 1842년에 N.N. Zinin은 니트로벤젠과 그 동족체를 아닐린과 이에 상응하는 알킬 벤젠의 아미노 유도체로 변환하는 그의 발견이 아닐린 염료 산업 전체의 초석이 되는 발견으로 세계적인 명성을 얻었습니다.
19세기 후반. 위대한 러시아 과학자 D.I. Mendeleev는 현대 화학 원소 교리의 흔들리지 않는 기초를 놓은 주기율을 발견했습니다. 1861년 뛰어난 러시아 화학자 A.M. Butlerov는 우리 시대의 기초가 되는 유기 화합물 구조 이론을 창안했습니다. 유기 화학과 그녀의 학문과 관련이 있습니다. 그러나 구조 이론이 창설된 지 몇 년 후 A.M. Butlerov는 처음에는 자신의 이론을 인식하지도 이해하지도 못했던 외국 화학자들로부터 자신의 우선권을 옹호해야 했으며 이후에 구조 이론 창설의 영광을 돌리려고 했습니다. 이 이론의 주요 조항은 다음과 같습니다.
20세기 초. 유기 합성 및 촉매 작용의 가장 위대한 창조자의 업적 - V.V. Markovnikova, A.M. Zaitsev,
N. D. Zelinsky, A. E. Favorsky, N. Ya. Demyanov, 러시아의 가장 유명한 물리 화학자의 발견 - N. N. Beketov, D. P. Konovalov, 물리 및 화학적 분석의 창시자 N. S. Kournikov, 뛰어난 화학자 L. A. Chugaeva - 폭넓은 명성과 보편적인 인정을 받았습니다. . 그러나 광범위한 개발을 위한 조건은 다음과 같습니다. 화학 연구혁명 이전 시대에 화학 학교를 설립하는 것은 극히 불리했습니다.
혁명 이전 러시아의 화학 산업은 규모가 작기 때문에 국가의 요구를 전혀 충족시키지 못했고 대부분 외국 자본가의 손에 있었습니다.
몇 년 동안 소련의 힘다양하고 수많은 생산시설을 갖춘 국내 화학산업 전체가 본질적으로 재창조되었습니다.
소련 화학의 급속한 발전, 국가 경제에서 화학의 역할 증가, 문화의 부상은 제18차 당대회에서 선포된 잘 알려진 슬로건에 반영되었습니다. “제3차 5개년 계획은 5개년 계획이다. 화학.”
대회는 다음과 같이 결정했습니다. “화학공업을 선도산업의 하나로 전환하여 국민경제와 국가방위의 수요를 완전히 충족시킨다.”
소련의 유기화학은 석탄과 석유 산업의 성장, 풍부한 산림과 식물 자원의 이용, 급속도로 발전하는 국가 경제, 국방, 의료 수요와 긴밀히 연관되어 발전했습니다. 기초 및 정밀 유기 합성의 다양한 분야, 자동차 연료 화학, 고분자 화합물 생산이 특히 큰 발전을 이루었습니다. 5개년 계획 기간 동안 산업 생산이 창출되었습니다. 다양한 방식합성 고무, 자동차 연료, 플라스틱, 인공 섬유, 폭발물, 알코올, 유기산 및 에스테르뿐만 아니라 염료, 의약품, 비타민 및 기타 정밀 유기 제품.
소련 유기 화학은 N. N. Zinin, A. A. Voskresensky, A. M. Butlerov, V. V. Markovnikov, A. M. Zaitsev, E. E. Vagner 및 기타 유기 화학의 주요 대표자들의 영광스러운 전통을 채택하고 이어갔습니다.
아닐로 염료 산업의 토대를 마련한 세계적으로 유명한 N. N. Zinin의 발견이 한때 러시아에서는 눈에 띄지 않고 사용되지 않았지만 독일 산업가들이 선택하여 사용했다면 고무 합성은 1928 년에 수행되었습니다. S. V. Lebedev는 세계 최초의 소련 합성 고무 산업의 기반이 되었으며 독일과 미국에 유사한 생산 시설을 설립하는 원동력이 되었습니다.
합성 고무 산업 외에도 5개년 계획 기간 동안 유기 화학 산업의 다른 많은 분야가 탄생했습니다. 화학약품; 플라스틱 및 인공 섬유, 셀룰로오스; 가스 분해, 일산화탄소, 아세틸렌을 기반으로 하는 중유기 합성 산업; 자동차 연료 산업(촉매 분해 및 기타 유형의 석유 처리).
1 CPSU(b)의 결의안. Ed., 6판, II권, 732페이지.
밝고 독특한 발전을 이룬 소련 유기화학 분야 중 하나는 탄화수소의 화학과 그 변형입니다. 탄화수소는 오랫동안 러시아 화학자들의 관심 대상이었습니다. 아마도 러시아가 가장 가치 있고 가장 큰 유전이 있는 곳이기 때문일 것입니다. A. M. Butlerov, V. V. Markovnikov, G. G. Gustavson, K. N. Kizhner, N. Ya. Demyanov, N. D. Zelinsky, A. E. Favorsky의 이름은 탄화수소 화학의 발전과 관련이 있습니다. S. V. Lebedev, S. S. Nametkin 등.
알코올을 원료로 한 고무 합성은 전적으로 뛰어난 소련 연구원 S.V. Lebedev의 것입니다. 그의 방법은 새로운 합성 고무 산업의 기초를 형성했으며, 이는 빠르게 발전하여 소련이 이를 해외에서 수입할 필요가 없게 만들었습니다.
실제로 전쟁 이전에 설립된 새로운 합성고무 공장이 이를 가능하게 했습니다. 소련제2차 세계대전 당시 육군, 해군, 항공에 고무를 공급하는 데 어려움을 겪지 않기 위해.
소련의 화학자들은 가장 중요한 불포화 탄화수소 중 하나인 아세틸렌 분야에서 큰 성공을 거두었습니다. 학자 A. E. Favorsky와 그가 창설한 화학자 학교는 주로 A. E. Favorsky가 발견한 아세틸렌의 능력을 바탕으로 이 탄화수소의 변형에 수많은 연구를 수행했습니다. 수산화나트륨이 있는 상태에서 알코올, 케톤, 알데히드와 반응합니다.
금속 및 기타 원소(인)의 유기 화합물 화학은 소련에서 큰 성공을 거두었습니다. A. E. Arbuzov, A. V. Topchiev가 만든 과학 학교,
A. N. Nesmeyanov, V. M. Rodionov는 이러한 화합물의 새로운 합성 방법, 새로운 유형의 변형을 발견하고 실제 사용을 촉진했습니다.
테르펜 분야의 소련 화학자 E. E. Wagner 및 L. A. Chugaev의 연구는 이론적으로 가장 중요하고 부분적으로는 실질적인 관심을 끌고 있습니다. 이 작품은 주로 S. S. Nametkin과 그의 학교 및 A. E. Arbuzov 학교의 연구에서 유래되었습니다.
국내 화학 산업 발전의 새로운 단계의 시작은 N. S. Khrushchev 동지의 "화학 산업 발전 가속화에 관한"보고서를 기반으로 한 1958 년 5 월 7 일 CPSU 중앙위원회 총회 결의와 관련이 있습니다. 그리고 특히 생산 합성 재료그리고 국민의 필요와 국가 경제의 필요를 충족시키기 위해 그들로부터 만들어진 제품.”
합성 물질 생산과 소련의 전체 화학 산업의 발전을 가속화하기 위한 계획은 그 중요성 측면에서 이러한 거대한 성과 중 하나입니다. 공산당 GOELRO 계획과 같은 소련 국민은 국가 산업화 및 집단화 계획을 세웁니다. 농업.
CPSU 중앙위원회 총회 보고서에서 N. S. 흐루시초프 동지는 다음과 같이 말했습니다. 최신 발견화학 공학 분야에서는 국가 경제의 풍부한 천연 자원을 최대한 활용하고 합성 재료로 고품질 제품을 전례 없는 규모로 개발할 수 있습니다. 농업 분야에서는 의류, 신발, 가정용품에 대한 인구의 증가하는 수요를 향후 몇 년 내에 충분히 충족시킬 수 있을 것입니다."
산업 발전 가속화를 위해 CPSU 제21차 총회에서 계획한 조치는 화학 제품 생산 증가를 제공합니다. 1959년부터 1965년까지 약 3배, 플라스틱과 합성수지 생산량은 7배 이상, 인공섬유 생산량은 4배, 가장 가치 있는 합성섬유 생산량은 12~13배 증가해야 한다.
화학산업 및 관련 산업 분야의 270개 이상의 기업을 건설하고 재건축할 계획이다. 화학 산업 발전에 1,000억 루블 이상을 투자할 계획입니다. 이 장대한 프로그램의 실행은 CPSU 제20차 대회에서 제시된 소련의 주요 경제적 과제를 해결하는 데 새로운 주요 기여가 될 것입니다. 즉, 가능한 한 가장 짧은 시간에 가장 발전된 자본주의 국가를 1인당 기준으로 따라잡고 능가하는 것입니다. 생산.
고분자 재료가 다양한 산업에 매우 빠르게 도입되는 것은 그 놀라운 특성 때문입니다.
널리 사용되는 합성 고분자의 가장 중요한 특성은 낮은 비중, 높은 기계적 강도, 탄성, 내화학성, 높은 밀봉 특성, 진동 흡수 및 감쇠 능력, 접착 능력이며, 가장 중요한 것은 다양한 물리적 접근을 통해 쉽게 제품을 얻을 수 있는 능력 기계적 성질. 고분자 물질의 광범위한 물리화학적, 기계적 특성은 주로 원자와 측기의 특성, 사슬 분자의 크기, 모양 및 유연성 정도에 따라 결정됩니다. 필요에 따라 가연성, 가연성에서 완전 불연성까지 다양한 특성을 지닌 고분자 화합물이 얻어집니다. 수용성 수분에서 실질적으로 비흡수성 수분까지; 단단하고 거의 강철과 같은 강도부터 탄성이 있고 고무와 같으며 점성이 있는 것까지 다양합니다.
세계 과학은 새로운 화학 물질인 폴리머를 만드는 데 막대한 공헌을 했습니다. 여기서 명예로운 역할은 러시아와 소련의 화학자들에게 있습니다. 이 분야의 기본 작업은 A.M. Butlerov가 수행했습니다. S. V. Lebedev는 합성 고무의 산업 생산을 위한 과학적 방법을 최초로 개발했습니다.
이론 개발 및 (고분자 산업은 I. I. Ostromyslensky, B. V. Byzov, I. J. Kondakov, P. P. Shorggin, G. S. Petrov - 국내 과학 및 산업 플라스틱의 선구자, x 질량 및 과학자 및 엔지니어에 대한 기타 많은 조언에 속합니다.) K. A. Andrianov는 현재 널리 사용되는 유기 규소 중합체 (실리콘!)의 합성 방법을 최초로 개발했습니다. 30대 중반에 A. I. Dintse는 에틸렌 중합에 대한 실험실 실험 결과를 처음으로 발표했습니다. 고압. 유화 중합에 관한 최초의 과학 출판물은 B. A. DogaDkin의 것입니다. B. A. Domoplosk는 그의 이론적 연구를 바탕으로 산화환원 화합물을 사용하여 유화 중합의 산업적 방법을 개발했습니다. S. N. Ushakov와 A. A. Berlin은 p-폴리머의 특성을 변경하는 새로운 방법(그래프트 중합)을 제안하고 이를 다양한 유형의 폴리머 재료 생산에 적용했습니다. V. A. Kargin과 N. V. Mikhailov가 제안했습니다. 새로운 방법현재 산업계에서 널리 사용되고 있는 비스코스 섬유의 강화(뜨거운 물로 가소화). A. N. Nesmeyanov, S. S. Medvedev, I. JI는 고분자 과학 및 기술에 큰 공헌을 했습니다. 크누얀트,
V. V. Korshak, A. A. Koroegnov. Acad의 작품입니다. N. N. Semenov는 연쇄 과정 이론에 대해 과학적으로 기반을 둔 화학 반응 제어에 접근할 수 있게 해줍니다.
합성 고분자 재료의 세계 생산량은 이미 750만 톤을 초과했으며 계속해서 빠른 속도로 발전하고 있습니다. 15~20년 안에 이러한 고분자 물질의 세계 생산량은 2천만~3천5백만g에 달할 것이며 이는 현대 철강 생산량의 23배에 달할 것입니다.
고고학자들은 인류의 전체 역사를 석기시대, 청동기시대, 철기시대로 나눈다. 세기의 이름이 주요 생산 도구가 만들어지는 재료의 유형에 따라 결정된다면, 1*0 다가오는 세기는 폴리머의 세기라고 불릴 가능성이 높습니다.
균질한 고분자 소재와 함께 복합소재의 중요성이 날로 커지고 있습니다. 특히 내구성이 뛰어난 것은 섬유 직물, 유리 직물, 유리 섬유, 목재 베니어 및 폴리머 섬유로 강화된 폴리머입니다. 강화 플라스틱은 강도가 두랄루민에 가깝고 일부는 강철에 가깝습니다.
초경량 플라스틱(폼 및 벌집형 플라스틱)으로 인해 뛰어난 기술적 전망이 열립니다. 이 소재는 물보다 10~100배 가벼우며 탁월한 단열 및 방음 특성과 상대적으로 높은 강도를 제공합니다. 폼 및 허니컴 층을 강화 플라스틱과 결합함으로써 항공기 및 자동차 건설, 건설 및 기타 산업에서 점점 더 많이 사용되는 경량 구조 재료가 얻어집니다.
생성된 중합체에 불소 도입 새 그룹귀금속과 내화학성이 유사한 불소 함유 플라스틱.
플라스틱 생산의 예외적으로 높은 성장은 기술적 운영상의 이점과 함께 비용 효율성에도 기인합니다.
플라스틱 생산을 조직하는 데 필요한 특정 자본 투자는 철 및 비철 금속 생산에 비해 몇 배 낮습니다.
고분자 재료 생산의 원료는 석유, 천연 및 산업용 가스, 셀룰로오스입니다. 그들의 원자재 매장량은 사실상 무제한입니다. 철강 생산에 가까운 양의 폴리머 연간 생산량으로 인해 연간 석유 생산량의 6~7%만 처리하면 됩니다.
첨단 기술 및 경제 국가의 고분자 재료 생산은 개발 속도 측면에서 다른 모든 산업보다 훨씬 앞서 있습니다. 화학 생산. 10년 동안(1946~1956년) 미국의 화학 산업 생산량은 110%, 고분자 재료 생산량은 220% 증가했습니다.
4년 동안(1953년부터 1956년까지) 독일 연방 공화국에서 화학 산업의 연평균 성장률은 14~15%, 고분자 재료의 연평균 성장률은 23~27%였습니다.
소련에서는 고분자 재료 산업의 성장률이 더 높았습니다. 6년 동안(1950년부터 1956년까지) 전체 화학 산업 제품 생산량은 약 2.5배, 고분자 재료 생산량은 2.8배 증가했습니다. 그러나 1958년 CPSU 중앙위원회 5월 총회에서는 North-SSR이 플라스틱 재료와 합성 섬유 생산 측면에서 심각하게 뒤처져 있다고 밝혔습니다. 이와 관련하여 총회에서는 플라스틱 재료 산업의 가속화된 발전을 위한 프로그램을 설명했습니다. 이 과제를 성공적으로 수행하는 것은 국가 경제의 모든 부문의 추가적인 기술 발전과 직물, 의류, 신발 및 기타 소비재에 대한 인구의 요구를 충족시키는 데 매우 중요합니다.
직업 #1
순수한 형태의 유기 물질 획득 및 녹는점 측정
우리가 접하는 유기 화합물은 대부분의 경우 고체, 종종 결정질 또는 액체이며 기체인 경우는 훨씬 적습니다.
대부분의 무기 물질 반응과 달리 유기 물질이 참여하는 반응은 한 방향으로 엄격하게 진행되는 경우가 거의 없으며 반응식에 의해 제공되는 생성물만 형성됩니다. 원칙적으로 항상 부반응이 수반됩니다. , 이는 제품 혼합물의 형성으로 이어집니다.
반응 혼합물로부터 순수한 균질 물질을 분리하는 것은 종종 상당한 어려움과 관련이 있습니다. 유기물질을 분리, 정제하는 기술은 매우 다양하지만 크게 물리적, 화학적으로 나눌 수 있다.
¦물리적 기술은 차이를 기반으로합니다. 물리적 특성공유 연결; 화학적 - 화학적 성질의 차이. 반응 생성물의 혼합물로부터 물질을 분리하는 방법과 후속 정제 방법 사이에는 큰 차이가 없습니다. 물질을 분리하는 화학적 방법은 해당 화합물을 합성하는 동안 실험실 워크숍의 두 번째 부분에서 논의됩니다. 유기 물질을 분리하고 정제하는 물리적 방법에 관해서는 이 매뉴얼에서 우리는 유기 물질의 용해도 차이(재결정화 방법)와 끓는점의 차이(증류 방법)만 사용하도록 제한해야 합니다.
1. 결정화에 의한 물질의 분리 및 정제
고체 혼합물의 분리 및 정제는 적절한 용매로부터의 결정화(기존 또는 분별)를 통해 가장 흔히 달성됩니다. 사용되는 용매는 물, 에틸 알코올, 석유 에테르, 아세톤, 벤젠, 이황화 탄소, 클로로포름, 아세트산 등입니다. a) 물질을 뜨거운 상태에서는 잘 녹이고 차가운 상태에서는 잘 녹지 않습니다. b) 가용성 물질과 관련하여 화학적으로 활성이 없어야 합니다. c) 소량으로 사용하십시오. 그렇지 않으면 용해된 물질이 방출되지 않거나 완전히 결정화되지 않습니다.
결정화 방법의 본질은 주어진 용매에 용해하기가 더 어렵거나 대량으로 존재하는 물질이 먼저 뜨거운 용액에서 결정화된다는 사실에 기초합니다. 왜냐하면 이 물질에 비해 냉각 용액이 과포화되고 용해된 물질의 결정이 분리되기 시작합니다.
결과 및 여과된 용액에서 냉각 또는 용매 증발 시 물질은 더 순수한 형태로 방출됩니다.
분별 결정화는 A를 좀 더 잘 녹는 물질로, B를 더 쉽게 녹는 물질로 간주하여 다음 다이어그램으로 나타낼 수 있습니다. (...)
유리 수세미에 조옥살산 2g과 물 5cm3를 넣고 시험관의 내용물을 가열하여 끓인다. 뜨거운 용액을 주름형 필터를 통해 여과하고 결정의 침전을 관찰합니다. 옥살산은 바늘 형태로 결정화됩니다. 결정의 크기는 냉각 속도에 따라 달라집니다. 결정은 일반 깔대기를 통해 여과되고 여과지 시트 사이에서 건조됩니다.
옥살산의 용해도(...)
2. 증류에 의한 물질의 분리 및 정제
유기 물질의 정제 및 분리에 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 하나는 증류입니다. 증류는 비휘발성 불순물(때로는 고체)에서 액체 물질을 분리하거나 휘발성 물질을 서로 분리하는 것을 목표로 하는 공정입니다. 증류에 의해 혼합물을 분리하는 방법의 본질은 물질이 증기 상태로 전환된 다음 증기를 냉각하여 액체 상태로 되돌리는 것입니다.
다양한 증류 방법, 즉 a) 단순, b) 분별 또는 분별, c) 증기 사용, d) 감압 하에서 사용됩니다.
각각의 균질한 액체는 압력에 따라 특정 끓는점을 갖습니다. 압력이 증가하면 끓는점이 증가합니다.온도에 대한 증기 탄성의 의존성은 많은 순수한 액체에 대해 연구되었습니다. 각 액체의 특성곡선으로 표현됩니다.
I 끓는점이 서로 다른 액체 혼합물을 가열하여 끓이면 방출되는 증기의 조성이 액체 부분의 조성에 따라 변경됩니다. 혼합물의 휘발성이 더 높은 부분이 먼저 증기로 들어갑니다. 결과적으로 증류 중 증기의 온도는 지속적으로 증가합니다. 증류하는 동안 증기의 온도가 증가함에 따라 증기의 액체 함량도 증가합니다. 높은 온도비등. 따라서 증류 중에 휘발성이 높은 성분은 첫 번째 분획에 농축되고, 휘발성이 낮은 성분은 마지막 분획이나 잔류물에 농축됩니다.
물질 혼합물의 증류 이론은 1880년부터 1884년까지 D. P. Konovalov에 의해 자세히 개발되었습니다.
a) 단순 증류
단순 증류를 사용하면 끓는점이 서로 크게(수십도 정도) 다른 물질만 분리할 수 있습니다.
실험 2. 단순증류는 다음과 같이 실시한다(그림 1). 물질을 목에 납땜된 출구 튜브()가 있는 둥근 바닥 플라스크(Wurtz 플라스크)에 넣습니다. 휘발성이 높은 물질을 증류할 때는 높이 장착된 튜브가 달린 플라스크가 사용됩니다. 끓는점이 높은 물질을 증류하는 경우에는 납땜이 낮은 튜브가 있는 플라스크가 사용됩니다. 플라스크는 증류된 혼합물이 부피의 3U 이하를 차지하도록 선택됩니다. 플라스크
쌀. 1. 단순증류, 출구관 끝부분이 마개에서 냉장고 안으로 3~4cm 이상 돌출되도록 냉장고에 연결하고, 천공마개를 이용하여 온도계(2)를 플라스크 목에 삽입하여 플라스크 목의 벽에 닿지 않고 온도계 수은구의 상부가 출구 튜브의 하부 가장자리와 같은 높이에 있어야 합니다. 냉장고는 물질 증기를 응축하는 데 사용됩니다. (3) 다양한 크기. 냉장고의 크기는 증류액의 증류 속도와 끓는점에 따라 선택됩니다. 냉장고는 증기의 완전한 응축을 보장해야 합니다.
증류 플라스크의 물질은 석면 메쉬 아래의 기존 버너로 직접 가열되거나 혼합물의 끓는점에 따라 물, 기름 또는 금속 욕조를 통해 가열됩니다. (목재의 금속합금은 비스무트 50중량부, 납 25중량부, 주석 12.5중량부, 카드뮴 12.5중량부로 구성되며 융점 61°). 증류는 리시버의 응축수 방울을 셀 수 있는 속도로 수행됩니다. 고비점 물질 혼합물의 균일한 비등을 보장하기 위해 깨진 내화 점토, 유리 모세관, 깨진 도자기 조각 또는 벽돌 조각을 증류 플라스크에 넣습니다.
b) 벤젠과 자일렌 혼합물의 분별 증류
분별 증류는 끓는점이 더 가까운 물질의 혼합물을 증류하는 데 사용됩니다. 이러한 경우 단순 증류로는 혼합물을 완전히 분리할 수 없지만 별도의 분획만 분리할 수 있습니다. 첫 번째 분획은 휘발성이 더 높은 성분이 풍부하고 마지막 분획은 고비점 성분이 풍부합니다.
혼합물을 효과적으로 분리하기 위해 이러한 분획을 반복적으로 증류하는 방법이 사용됩니다. 예를 들어, 동일한 양의 벤젠(7\.u = 80°)과 톨루엔(Gsh = 110°)의 혼합물을 기존 증류 방법을 사용하여 증류하는 경우 먼저 벤젠을 많이 포함하고 약간의 톨루엔이 증류 제거됩니다. 증류 과정에서 혼합물의 끓는점은 점차 증가하며, 증류된 혼합물 중 톨루엔의 양은 증가한다. 따라서 증류되는 것은 혼합물을 형성하는 개별 물질이 아니라 그 혼합물입니다. 이런 방식으로 톨루엔에서 벤젠을 분리하는 것은 매우 어렵습니다. 따라서 이러한 혼합물의 분리는 단순 증류를 변형하여 수행됩니다. 이는 구성 요소의 더 나은 분리를 촉진하는 환류 응축기라는 특수 설계된 부품으로 이를 보완합니다.g
환류 응축기에서는 외부 공기에 의한 냉각으로 인해 증류된 혼합물의 증기 일부가 응축되고 응축수에는 휘발성이 적은 성분이 포함되어 증기가 농축됩니다.
쌀. 2. 분별 증류
더 불안정하다 중요한 부분혼합물. 아래로 흐르는 응축수가 증기와 접촉하면 증기 사이에 상호 작용이 발생하여 끓는 성분이 추가로 응축되고 휘발성 성분이 증발합니다.
분별 증류에 사용되는 장치는 그림 1에 나와 있습니다. 2.
분리할 혼합물을 목이 짧은 플라스크()에 넣고 마개를 사용하여 환류냉각기(2)에 연결한다. 단순증류와 마찬가지로 환류냉각기 상부에 온도계를 배치한다. 환류 응축기는 플러그를 사용하여 냉장고에 연결됩니다. 가열하는 동안 플라스크에 형성된 물질의 증기는 냉장고에 들어가기 전에 환류 응축기를 통과해야 합니다. 환류 응축기를 도입한 분별 증류는 a) 액체의 반복적인 부분 증발(정류) 및 b) 반복 또는 부분 응축(환류)이라는 두 가지 독립적으로 발생하는 공정의 조합입니다.
분별 증류에서는 혼합물의 온도 범위에 따라 증류액을 여러 분획으로 나누어 수집합니다. 생성된 분획은 각각 별도로 일반적으로 작은 플라스크에서 다시 증류되고, 끓는점이 낮은 분획이 먼저 증류됩니다. 증류액을 특정 온도로 증류한 후 다음 분획을 잔류물에 첨가하여 정확히 같은 방식으로 증류합니다.
실험 3. 그림에 표시된 장치를 조립합니다. 2. 장치가 완전히 작동하는 경우에만 실험을 시작할 수 있습니다. 실험 중에 장치를 수정하는 것은 어렵고 큰 일로 이어진다- 시간과 시약의 손실. 증류가 시작되기 전에 건조 플라스크 8개도 준비됩니다.
A. 같은 양의 벤젠(Bp - 80.5°)과 자일렌(7캡 = 140°)으로 구성된 혼합물 80 cm3과 작은(완두콩 크기) 부석 또는 벽돌 조각을 둥근 증류 플라스크에 넣은 다음, - 장치를 조심스럽게 연결하십시오. 혼합물이 담긴 증류 플라스크를 일반적인 방법으로 가열합니다. 증류액은 4개의 분획으로 나누어집니다. 플라스크()를 리시버로 대체하고 플라스크를 조심스럽게 가열하기 시작합니다. 끓는점의 균일성, 온도계의 판독값 및 리시버로의 증류액 흐름을 모니터링합니다. 증류액의 첫 번째 방울이 용기에 떨어질 때 온도를 기록하고 기록합니다. 증류는 신속하게 이루어지지 않지만 냉장고에서 리시버로 나오는 방울을 계산할 수 있는 방식으로 이루어집니다. 수신기(원뿔)를 변경하여 다음 온도 범위에서 4개의 분수를 수집합니다. I - 최대 90; II - 90°에서 110°까지; III - 110°에서 125°까지 IV - 125°에서 140°까지. 증기의 온도가 125°에 도달하면 증류를 중지하고 플라스크를 약간 식힌 다음 남은 내용물을 네 번째 리시버 플라스크(IV - 125~140°)에 붓습니다. 부피면에서 분수 I은 다른 분수보다 다소 작습니다.
B. 생성된 각 분획물은 새로운 증류를 거칩니다. 2차 증류 동안 보다 순수한 성분을 분리하기 위해 16배
외부 분획(I 및 IV)을 더 좁은 분획으로 나누고 증류액을 수집합니다. 두 번째 증류 동안 분획 I(최대 90°)을 둥근 바닥 플라스크에 넣고 증류하여 90°에서 끓는 액체를 수용기(5)에 수집합니다. 그런 다음 가열을 중단하고 플라스크를 냉각시킨 다음 첫 번째 증류의 분획 II를 잔류물에 첨가합니다. 그 후 가열을 계속하고 최대 90°의 증류액을 원뿔(1)에 수집하고 90~110°의 분획을 두 번째 원뿔에 수집합니다. 온도계가 110°를 표시하면 가열이 중지됩니다. 플라스크를 냉각시킨 후 분획 III을 잔류물에 첨가하고 다시 증류하여 적절한 온도 범위에서 증류액의 새로운 부분을 수집합니다. 온도가 125°에 도달하면 증류를 중단하고 플라스크를 냉각시킨 후 분획 IV를 잔류물에 첨가합니다. 계속 가열하면서 125°까지 끓는 부분은 세 번째 수용기에 모이고, 125~140° 범위를 통과하는 어깨끈은 네 번째 수용기에 모인다.
따라서 두 번째 증류 후에 다시 4개의 분획이 얻어지는데, 여기서는 분획 II와 III의 감소로 인해 분획 I과 IV가 크게 증가한다는 차이점이 있습니다. 비커를 사용하여 각 분획의 부피를 측정합니다. 제품의 수율은 증류에 사용된 옴 양의 백분율로 계산됩니다. 통합 문서에 각 분획의 무게와 구성에 대해 얻은 데이터를 기록한 후 첫 번째 및 두 번째 증류 중에 이러한 지표가 어떻게 변하는지 설정합니다.
c) 물 선물로 증류
이 증류법은 큰 중요성유기물질의 분리 및 정제에 사용됩니다. 수증기로 유기물을 증류하는 방법을 사용하면 끓는점에서 분해되는 물질을 분해하지 않고 증류할 수 있습니다. 높은 점수비등; 반면에 이 방법은 고체와 액체를 분리하는 데 사용됩니다.
물질이 물에 불용성인 경우, 혼합물의 증기압은 혼합물을 구성하는 각 성분의 증기압의 합입니다.
Rgateov. 가열로 인해 전체 압력이 대기압과 같아지면 혼합물이 끓고 끓는점은 물과 가용성 물질의 끓는점보다 낮습니다.
증기 증류에서 가열은 YIR 자체에 의해 수행됩니다. 물차르와 함께 증류제거된 물질의 상대적인 양은 다음과 같이 알 수 있다. 벤젠과 물의 혼합물이 있다고 가정해 보겠습니다. 벤젠은 80.5°에서 끓고, 물은 100°에서 끓습니다. 이 혼합물에 수증기를 통과시키면 대기압, 즉 760mmHg에 도달합니다. Art., 혼합물이 끓고 벤젠과 물이 증류됩니다. 끓는 혼합물의 온도는 69.2°입니다. 이 온도에서 벤젠의 부분 증기압은 535mm이고 물의 부분 증기압은 225mm입니다.
760mm 압력에서 혼합물의 증기 부피를 100으로 취하면
벤젠 증기의 부피는 = 70.4%이고, 증기 속의 물의 부피는
100 - 70,4 = 29,6%,-
아보가드로의 법칙에 따르면 기체의 부피는 분자량에 비례하며, 벤젠(C6H6)의 분자량은 7, 물(H20)의 분자량은 18이므로 벤젠의 무게는 70.4X78 = 5,491.2가 됩니다. dy - 29.6x18 = 532.9. 물의 한 부분이 왔다는 것을 어떻게 알 수 있습니까? 벤젠 10.3부가 함유되어 있습니다.
수증기로 증류하려면 증기 발생기로 구성된 장치 (그림 3)를 설치하십시오 (거의 바닥까지 내려진 안전 튜브가 장착 된 증기선, 증류 플라스크, 냉장고 및 수신기). 플라스크에 들어가는 액체는 플라스크의 맨 아래까지 거의 도달해야 합니다. 플라스크는 제거할 수 없는 액체가 수용기로 전달될 가능성을 줄이기 위해 다소 비스듬하게 위치합니다. 플라스크에는 액체가 1/3 이하로 채워집니다. 증기선은 가열됩니다. 강한 버너를 사용하는 동시에 플라스크를 조심스럽게 가열합니다.수증기 응축으로 인해 액체 부피가 크게 증가하는 것을 방지하기 위해 플라스크를 가열합니다.
쌀. 3. 증기 증류.
실험 4. 수지, 테레빈유 또는 멍에: 소나무 또는 정유일부 미묘한 식물에서! 위에서 개발한 방법에 따라 수증기를 사용하여 표시된 혼합물로부터 물질을 순수한 형태로 분리합니다. (*그룹당 하나의 설치)
3. 나프탈렌의 융점 결정 - C10H8
모든 화학적으로 순수한 물질은 특정 녹는점을 갖고 있기 때문에 녹는점은 유기 화합물을 인식하는 데 매우 중요한 물리 상수입니다.
녹는점은 물질이 고체에서 액체 상태로 변하는 온도이다.. 녹는점의 측정(특수하고 간단한 장치로 하는가?(그림 4). 완전히 분쇄된 시험물질을 유리 모세관에 넣고, 한쪽 끝이 녹아있습니다.
모세관은 다음과 같이 채워집니다. 열린 끝 부분을 물질에 담근 다음 “...물질을 유리 막대로 압축합니다. 일반적으로 모세관은 0.5cm 이상의 높이로 채워지고 모세관 자체는 길이 30-40mm, 직경 1-2mm로 채취되며 ®res가있는 모세관은 고무 링으로 온도계에 고정됩니다. ; 물질의 기둥이 수은구 높이에 있어야 합니다. 모세관이 있는 온도계를 황산이나 아젤렌트 오일이 담긴 유리에 담급니다. 뜨거운 유황 송곳니는 심한 화상을 유발할 수 있으므로 작업 시 주의해야 합니다. 보안경 착용) 고무링은 산성에 있으면 안 된다. 처음에는 큰 불꽃으로 가열하다가 녹는점에 가까워질수록 온도가 1도 이상 오르지 않도록 가열한다. ° 분당.
녹기 시작하는 순간은 다음 순간으로 간주됩니다.
물질의 시작, 끝 - 믿음이 투명한 액체로 변하는 순간. 물질이 순수한 경우 0.5~1.0° 범위에서 녹습니다.
나프탈렌의 녹는점은 80°이다.
질문
1. 결정화, 증류, 승화를 통해 유기물질을 분리하는 방법에 대해 논의합니다.
2. 분별 증류는 어떤 경우에 사용됩니까? 1차 과정의 이론.
3. 첨가제가 물질의 녹는점에 영향을 미치는 이유는 무엇입니까?
4. 물질의 끓는점을 결정하는 방법.
5. 유기물질의 분자량을 결정하는 방법.
지식 기반에서 좋은 작업을 보내는 것은 간단합니다. 아래 양식을 사용하세요
연구와 업무에 지식 기반을 활용하는 학생, 대학원생, 젊은 과학자들은 여러분에게 매우 감사할 것입니다.
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우즈베키스탄 공화국 고등중등특수교육부
타슈켄트학회직물그리고경공업
부서"화학"
UDC547(072).002(076.5)
실험실 작업 수행을 위한 교육 및 방법론 매뉴얼 학사 TITLP 방향:
5522300 - 섬유, 조명 및 제지 산업의 화학 기술
본질적인화학
I.I.가리비안 ,
A.R. 툴라가노프
타슈켄트- 20 10
리뷰어
"에서 TITLP의 과학 및 방법론 협의회 회의에서 승인되었습니다. _ 28 _" __5월_ _ 2010, 프로토콜 번호. _ 5 _
TITLP 인쇄소에서 " _ 25 _" 복사
소개
국가 발전의 가장 중요한 조건은 경제, 과학, 문화, 공학, 기술에 기초한 인력 양성 시스템을 개선하는 것입니다. 국가 인력 훈련 프로그램은 평생 교육 시스템의 구조와 내용을 근본적으로 현대화하는 것을 목표로 합니다.
인재양성 분야의 국가정책은 지속적인 교육체계를 통해 전인적인 인격을 형성하는 것을 규정하고 있다. 평생 교육 시스템의 특별한 위치는 일반 중등, 중등 특수, 직업 교육을 기반으로하는 독립적 인 유형의 평생 교육이며 공화국 법률에 따라 수행되는 고등 교육이 차지합니다. 우즈베키스탄 "교육에 관한" 및 "인재 훈련을 위한 국가 프로그램".
정의 작업 중 하나 고등 교육국가 인력 훈련 프로그램에 따라 현대 교육 프로그램을 기반으로 자격을 갖춘 인력의 효과적인 교육 및 훈련을 보장하는 것입니다.
섬유, 경공업 및 제지 산업에서 화학자의 기본 교육을 구성하는 분야 중에서 유기화학이 중요한 위치를 차지합니다.
유기화학 - 이것 탄소 화합물을 연구하는 화학 과학 분야 구조, 특성, 생산 방법 및 실제 사용.
탄소를 함유한 화합물을 유기화합물이라고 합니다. 탄소 외에도 거의 항상 수소, 종종 산소, 질소 및 할로겐이 포함되어 있으며 덜 자주 인, 황 및 기타 원소가 포함되어 있습니다. 그러나 탄소 자체와 일산화탄소(II), 일산화탄소(IV), 탄산, 탄산염, 탄화물 등과 같은 가장 간단한 화합물 중 일부는 그 특성상 무기 화합물에 속합니다. 따라서 다른 정의가 자주 사용됩니다. 유기 화합물은 탄화수소(탄소와 수소의 화합물) 및 그 파생물입니다.
탄소는 원자가 긴 사슬이나 순환을 통해 서로 결합할 수 있다는 점에서 모든 원소 중에서 두드러집니다. 탄소가 수백만 개의 화합물을 형성할 수 있게 하는 것은 바로 이 특성이며, 이에 대한 연구는 전체 분야인 유기 화학에 전념하고 있습니다.
인간의 실제 활동과 기술 개발에서 화학의 역할은 엄청납니다. 전문가에게는 화학에 대한 깊은 지식이 필요합니다. 이는 물리학 및 수학과 함께 우수한 자격을 갖춘 전문가의 전문 교육을 위한 기초를 형성합니다.
규칙유기화학 실험실에서 일하며예방 조치~에 맞서사고
유기 화학 분야의 실험실 작업을 수행할 때 인화성, 인화성 액체 및 가스, 강산 및 알칼리, 독성 물질을 다루어야 합니다. 따라서 다음 지침을 준수해야 합니다.
수업 전에 학생은 실험의 진행 상황을 숙지하고 작업의 목표와 목표를 명확하게 이해해야 합니다. 학생이 예비 보고서(제목, 제목, 간단한 설명경험 과정, 반응)
작업장을 깨끗하고 깔끔하게 유지하십시오.
더러운 용기에서 실험을 수행하는 것은 금지되어 있으며 라벨이 없는 병의 물질을 실험에 사용하는 것도 금지되어 있습니다.
독성 및 강한 냄새가 나는 물질을 다루는 작업은 산과 알칼리의 농축 용액을 사용하여 흄후드에서 수행해야 합니다.
시약을 너무 많이 쏟거나 시약을 꺼냈던 병에 다시 붓지 마십시오.
특정 실험에 대한 시약 복용량에 대한 지침이 없는 경우 가능한 최소량을 섭취해야 합니다. 불이 붙은 알코올 램프를 불필요하게 방치해서는 안 됩니다.
산으로 작업할 때 강황산과 물을 혼합하는 규칙을 확실히 기억해야 합니다. 저으면서 조심스럽게 산을 물에 조금씩 붓고 그 반대의 경우는 안됩니다.
병에 가까이 기대어 방출된 가스의 냄새를 맡지 마십시오. 가스 또는 액체의 냄새를 확인해야 하는 경우 조심스럽게 공기를 흡입하여 용기 입구에서 공기 흐름이 사용자 쪽으로 약간 향하도록 하십시오.
타고 있는 알코올 램프를 불면 절대 안 됩니다. 뚜껑을 덮고 끓입니다.
인화성 액체 근처에서 작업하지 마십시오. 난방 장치. 휘발성 가연성 액체 및 물질(에테르, 알코올, 아세톤)을 화염 위에서 가열하는 것은 금지되어 있습니다. 이렇게하려면 수조를 사용해야합니다.
액체가 담긴 시험관을 가열하고 끓일 때, 시험관에서 물질이 방출되는 것을 방지하기 위해 시험관 입구는 작업하는 사람과 그 주변 사람들 모두에게서 멀어져야 합니다.
시약을 맛보는 것은 금지되어 있습니다.
화상이 발생한 경우 5-10% 과망간산칼륨 용액 또는 화상 액체(구급 상자에 있는)를 적신 면모를 화상 부위에 바르십시오.
유리에 베인 경우 상처의 파편을 제거하고 과망간산 칼륨 KMnO4 용액 또는 알코올로 소독하고 상처 가장자리에 요오드 팅크를 바르고 멸균 거즈와 흡수성 솜을 상처에 대고 붕대로 단단히 묶으십시오. . 응급처치를 한 후 피해자를 의사에게 데려가십시오.
산이나 알칼리가 피부나 의복에 닿은 경우에는 먼저 해당 부위를 다량의 물로 씻어내고, 산에 손상된 경우에는 3% 중탄산나트륨 용액으로 헹구고, 알칼리에 닿은 경우에는 물로 헹구십시오. 1~2% 아세트산 용액. 그 후에 다시 물로. 알칼리는 접촉한 피부 부위가 더 이상 미끄럽지 않을 때까지 물로 씻어냅니다. 시약과 접촉한 의복은 제거되어야 합니다.
뜨거운 액체나 뜨거운 물건에 의해 화상을 입은 경우에는 흐르는 찬 물로 화상 부위를 5~10분 동안 헹구십시오. 그 후 즉시 가장 가까운 의료 시설로 이송되어야 합니다.
산이 눈에 들어간 경우에는 코에서 관자놀이까지 흐르도록 물로 넉넉히 씻은 후 3% 중탄산염 용액으로 씻어냅니다. 알칼리가 들어가면 먼저 물로 씻은 다음 포화 붕산 용액으로 씻으십시오.
독이 들어간 경우에는 따뜻한 용액을 섭취하여 구토를 유도하는 것이 필요합니다. 식탁용 소금(물 1컵당 3-4 티스푼) 피해자를 신선한 공기가 있는 곳으로 옮기십시오.
엘실험실 작업1
이자형원소 같은분석유기 화합물이자형뉴욕
유기 화합물의 구성에는 탄소, 수소, 산소가 포함되며 상대적으로 덜 자주 - 질소, 황, 할로겐, 인 및 기타 원소가 포함됩니다.
대부분의 경우 유기 화합물은 전해질이 아니며 포함된 원소에 특징적인 반응을 일으키지 않습니다. 유기물의 정성분석을 위해서는 먼저 유기분자를 완전히 연소시키거나 산화시켜 파괴하는 과정이 필요합니다. 이 경우 기존 분석 방법으로 쉽게 발견할 수 있는 CO2, H2O와 같은 더 간단한 물질이 형성됩니다.
경험1. 탄소 결정 및수소ㅏ.
유기 화합물에 존재하는 탄소는 대부분의 경우 조심스럽게 하소할 때 물질이 탄화되어 감지됩니다.
탄소와 동시에 수소를 발견하는 가장 정확한 방법은 미세한 산화구리(II) 분말을 혼합한 유기물을 연소시키는 것입니다. 탄소는 산화구리의 산소와 결합하여 이산화탄소를 형성하고, 수소는 물을 형성합니다. 구리 산화물은 구리 금속으로 환원됩니다.
경험에 대한 설명. 건조한 시험관에 가스 배출관을 1/3 정도 채웁니다. 전분(잘게 간 설탕을 사용할 수 있음)과 분말 산화 구리(II)를 과량 혼합한 혼합물로 채웁니다(그림 1). 시험관 입구 근처에 몇 개의 무수 결정을 놓습니다. 황산동. 시험관을 스탠드에 수평으로 고정하고, 가스 배출관의 끝을 석회(또는 중정석)수 2~3ml가 담긴 다른 시험관에 바닥까지 삽입합니다.
반응 혼합물을 먼저 조심스럽게 가열한 다음 3-5분 동안 더욱 세게 가열합니다. 실험이 완료되면 먼저 시험관에서 가스 배출관 끝을 제거하고 가열을 중지합니다. 황산구리와 중정석수의 결정 변화에 주목하십시오. 시험관 및 가스 배출관 벽에 물방울이 형성되고 황산구리가 청색으로 변하는 현상(CuSO4 * 5H2O 형성)은 시험 물질에 수소가 존재하고 석회 또는 중정석의 탁도가 있음을 나타냅니다. 물은 탄소의 존재를 나타냅니다(탄산바륨 BaCO3 또는 탄산칼슘 CaCO3 침전물 형성). 반응 방정식:
(C6H10O5)n + 12CuO 6СО2 + 5Н2О + 12Сu
Сa(OH)2 + CO2 СaCO3v +H2О
CuSO4 + 5 H2O CuSO4 * 5H2O
쌀. 1 전분과 산화구리(II)의 혼합물에서 탄소와 수소 측정:
1 - 시험관
2 - 가스 배출관
3 - 석회수가 담긴 시험관
경험2. 질소와 황의 측정.
유기 화합물의 질소는 다양한 방법으로 검출할 수 있습니다. 가장 일반적인 방법은 프러시안 블루(Prussian blue) 반응이다.
이를 위해 유기 물질은 금속 칼륨 또는 나트륨으로 하소됩니다. 유기물의 완전한 분해가 발생합니다. 탄소, 질소 및 칼륨(또는 나트륨)은 시안화칼륨(또는 시안화나트륨)을 형성합니다. 소량의 황산철의 작용으로 시안화물염이 황산철로 전환됩니다. 후자는 염화제2철과 프러시안 블루 형성의 특징적인 반응을 제공합니다.
2NaCN + FeSO4 = Fe(CN)2 + K2SO4
Fe(CN)2 + 4NaCN = Na4
3Na4 + 4FeCl3 = Fe43 + 12NaCl
유황은 질소와 동시에 열릴 수 있습니다. 황을 함유한 유기 물질을 나트륨 금속으로 하소하면 황화나트륨이 형성됩니다.
실험은 아래 지침에 따라 유리 뒤 또는 보안경을 착용한 흄후드에서 수행됩니다., 나트륨 금속을 부주의하게 취급하면 사고가 발생할 수 있으므로.
경험에 대한 설명. 실험은 유리 뒤의 흄후드에서 수행됩니다. 몇 개의 결정 또는 시험 물질 한 방울을 건조한 시험관에 넣습니다. 바깥층에서 잘 청소된 작은 금속 나트륨 조각이 거기에 던져집니다. 시험관을 버너 불꽃 위로 조심스럽게 가열하고 나무 클램프에 고정합니다. 잠시 후 플래시가 발생합니다. 시험관을 빨갛게 달궈질 때까지 일정 시간 가열한 후, 시험관의 뜨거운 끝부분을 증류수 3~4ml가 담긴 도자기 컵에 담급니다. (주의! 불완전하게 반응한 금속 나트륨으로 인해 약간 폭발할 수 있습니다! ). 이 경우 시험관이 갈라지고 내용물이 물에 용해됩니다. 용액은 석탄과 유리 조각에서 여과됩니다. 여액의 일부에 황산제1철 결정 또는 새로 제조한 용액 2~3방울을 가하고 1분간 끓인 후 염화제이철 1방울을 가하고 염산으로 산성화시킨다. 시험 물질에 질소가 존재하면 프러시안 블루(Prussian blue)의 파란색 침전물이 나타납니다.
황 이온을 검출하기 위해 여과액의 일부를 염산으로 산성화합니다. 황화수소의 특징적인 냄새는 황이 있음을 나타냅니다. 남은 알칼리성 여과액과 함께 아세트산 납을 시험관에 붓습니다. 유황이 있는 경우에는 황화납(II)PbS의 흑색 침전이 형성되거나, 유황이 적은 경우에는 용액이 갈색으로 변한다.
경험3 . 정성적 반응할로겐용.
노력하다벨슈타인.
할로겐을 발견하기 위해 화학자 F. F. Belshtein이 제안한 불꽃 착색 반응이 자주 사용됩니다. 위에서 본 것처럼 산화구리가 있는 상태에서 유기물을 가열하면 유기물이 연소됩니다. 탄소와 수소는 이산화탄소와 물을 형성합니다. 할로겐화물은 구리와 염을 형성합니다. 이 염은 가열되면 쉽게 휘발되며 증기는 불꽃을 아름답게 채색합니다. 채색.
경험에 대한 설명입니다.끝에 고리가 있는 직경 1-2mm의 구리선을 불꽃의 색이 사라질 때까지 버너 불꽃의 무색 부분에서 하소합니다. 이 경우, 구리는 산화구리(II) CuO의 흑색 코팅으로 덮여 있습니다. 와이어가 냉각된 후 루프를 할로겐(예: 클로로포름)이 포함된 시약에 담그거나 테스트 물질의 여러 입자를 수집하여 버너 불꽃에 도입합니다. 할로겐이 있으면 휘발성 구리 할로겐화물이 형성되어 불꽃이 아름다운 녹색으로 변합니다. 세척을 위해 와이어에 염산을 적시고 다시 소성합니다. 할로겐이 없는 것으로 알려진 액체(증류수, 알코올)에 와이어를 담그어 대조 실험을 수행해야 합니다. 반응 방정식:
2CHCl3 + 5CuO CuCl2 + 4CuCl + 2CO2 + H2O
탄화수소
탄화수소 - 이것은 대략탄소와 수소로 이루어진 유기화합물.탄화수소는 이러한 화합물의 특성을 결정하는 다음과 같은 구조적 특성에 따라 분류됩니다.
1) 탄소 사슬의 구조(탄소 골격);
2) 다중 결합 사슬에 존재 C=C 및 C?C(정도
포화).
1. 탄소 사슬의 구조에 따라 탄화수소는 두 그룹으로 나뉩니다.
*비순환 (또는 지방족또는 지방 탄화수소;
*순환,분자 내 탄소 원자의 고리 또는 순환의 함량을 특징으로 합니다.
탄소 원자는 서로 다른 구조의 사슬로 서로 연결될 수 있습니다.
길이가 다릅니다 : 두 개의 탄소 원자에서 ( 에탄 CH3-CH3, 에틸렌 CH2=CH2, 아세틸렌 CH?CH)에서 수십만( 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌및 기타 고분자량 화합물).
지방족 탄화수소의 열린(비닫힌) 사슬은 다음과 같습니다. 분지되지 않은또는 가지가 있는. 직선 탄소 사슬을 가진 탄화수소를 정상 ( N-) 탄화수소. 순환 탄화수소 중에는 다음이 있습니다.
*지환족(또는 지방족 고리형);
*향긋한 (경기장).
이 경우 주기의 구조가 분류 특징으로 사용됩니다. 방향족 탄화수소에는 하나 이상의 벤젠 고리를 포함하는 화합물이 포함됩니다.
2 . 채도에 따라 다음과 같이 구분됩니다.
*부자(한계) 탄화수소 ( 알칸그리고 사이클로알칸), 탄소 원자 사이에는 단일 결합만 있고 다중 결합은 없습니다.
*불포화(불포화), 단일 결합과 함께 이중 및/또는 삼중 결합( 알켄, 알카디엔, 알킨, 사이클로알켄, 시클로알킨).
엘실험실 작업2
주제 : « 포화 탄화수소»
알칸아미 - 호출된다 지방족(지방환식) 제한 탄화수소(또는 파라핀), 탄소 원자가 깨지지 않은 단순 (단일) 결합으로 상호 연결된 분자에서가지와 가지 사슬.
포화 탄화수소의 일반식 CnH2n+2,여기서 n은 탄소 원자의 수입니다. 알칸의 가장 간단한 대표자:
알칸 분자에서 수소 원자가 제거되면 탄화수소 라디칼(R로 약칭)이라고 불리는 1가 입자가 형성됩니다. 1가 라디칼의 이름은 해당 탄화수소의 이름에서 파생되며 끝 부분이 대체됩니다. ko ~에 -일. 1가 알칸 라디칼의 일반적인 이름은 다음과 같습니다. 알킬. 그들은 일반 공식으로 표현됩니다 СnН2n+1.
동종 알칸 계열의 처음 10개 구성원과 이들의 일반 라디칼(알킬)의 공식과 이름이 표 1에 나와 있습니다.
1 번 테이블
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1가 |
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분자의 성질을 이해하려면 각 탄소 원자에 인접한 모든 원자를 고려해야 합니다. 하나의 탄소원자에 결합된 탄소원자를 탄소원자라고 한다. 주요한 , 두 개의 탄소 원자에 결합된 원자, - 중고등 학년 , 3개 포함 - 제삼기 , 그리고 4개 - 네개 한 조인 것 . 1차, 2차, 3차 및 4차 탄소 원자는 탄소 원자가 수소 원자로 포화되는 정도에 따라 구별될 수도 있습니다.
제목 구성의 예:
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작업의 목표: |
동종 포화 탄화수소 계열의 첫 번째 대표자를 얻기 위한 실험실 방법에 대해 알아보고 화학적 특성을 연구합니다. |
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장비 및 시약: |
마개가 달린 가스 배출관, 스탠드에 시험관 세트, 알코올 램프, 무수 아세트산나트륨 CH3COONa, 소다석회(산화칼슘 CaO 분말과 수산화나트륨 NaOH(3:1)의 혼합물, 포화 용액 브롬수 Br2, 과망간산칼륨 KMnO4 1% 용액 |
경험1. 영수증메탄의 성질과
메탄은 실험실 조건에서 건조한 아세트산나트륨과 가성 알칼리를 융합하여 얻을 수 있습니다.
경험에 대한 설명. 절구에서 탈수된 아세트산나트륨을 소다석회(나트륨석회는 가성소다와 산화칼슘의 혼합물로 구성됨)와 질량비 1:2로 철저히 분쇄합니다. 혼합물을 건조 시험관(층 높이 6-8mm)에 넣고 가스 배출관으로 닫고 스탠드에 고정합니다.
따로, 한 시험관에 과망간산칼륨용액 2~3ml를 넣고 다른 시험관에 진한황산 1~2방울 및 브롬수 2ml를 가하여 산성화시킨다.
시험관의 혼합물을 알코올 램프의 불꽃으로 가열하고 가스 배출관의 끝을 과망간산 칼륨과 브롬수 용액에 교대로 도입합니다. 가스는 20시간 30초 동안 통과됩니다. 그 후 가스 배출관을 거꾸로 뒤집고 가스 배출관 끝에서 가스가 점화됩니다. 이 용액의 색상은 변하지 않으므로 메탄은 취한 물질과 반응하지 않습니다.
가열을 중단하지 않고 발생된 가스를 포집합니다. 이렇게 하려면 빈 시험관에 물을 채우고 물 한 컵에 담으세요. 가스 배출관 끝을 시험관 아래에 놓고 가스를 채웁니다. 시험관을 물에서 꺼내지 말고 손가락으로 닫은 다음 버너 불꽃에 가져갑니다. 불이 켜진 가스는 푸른 불꽃을 일으키며 연소됩니다. 발생하는 반응의 방정식:
엘실험실 작업3
주제 : “불포화 탄화수소. 알켄"
알켄 (올레핀 또는 에틸렌) 분자 내에 하나의 이중 결합을 포함하고 일반식을 갖는 불포화 탄화수소라고 합니다.CnH2n.
이중 결합은 하나의 y-결합과 하나의 p-결합으로 구성되며, 강도가 약하여 화학 반응 중에 쉽게 끊어집니다.
sp2-혼성화된 상태의 탄소 원자는 이러한 결합 형성에 참여합니다. 각각은 120°의 각도로 서로 향하는 3개의 2sp2-혼성 오비탈과 혼성 원자 궤도 AO 평면에 대해 90°의 각도에 위치한 하나의 비혼성화된 2p-오비탈을 가지고 있습니다.
경험1. 영수증그리고에틸렌의 성질.
에틸렌은 에틸알코올에서 물을 제거하여 얻을 수 있습니다.
CH2 - CH2 CH2 = CH2 + H2O
이 반응은 알코올이 황산과 두 단계로 반응할 때 발생합니다.
1) 알코올과 산을 혼합하면 에틸 황산이 형성됩니다.
C2H5OH + H2SO4 CH3 - CH2 - O - SO3H + H2O
2) 혼합물을 170℃로 가열하면 황산이 제거됩니다.
CH3 - CH2 - O -SO3H H2SO4 + CH2 = CH2
불포화 탄화수소인 에틸렌은 브롬과 같은 첨가 반응을 쉽게 시작합니다.
CH2 CH2 + Br2 CH2 - CH2
1,2-디브로모에탄
첨가하면 브롬은 무색이 되므로 이 반응은 다음과 같이 사용된다. 이중 결합에 대한 질적 반응. 에틸렌 산화도 매우 쉽게 발생합니다.
수용액에서 조심스럽게 산화하는 동안 산소와 물 분자가 첨가되어 2가 알코올(글리콜)을 형성합니다.
3CH2 = CH2 + 2KMnO4 + 4H2O > 3CH2 - CH2 + 2MnO2v + 2KOH
에텐(c) | |
에틸렌 (p) OH OH
에탄디올-1,2(c)
에틸렌 글리콜(r)
산화제는 일반적으로 과망간산칼륨의 약한 용액입니다. 이 반응을 바그너 반응. 이 반응 동안 과망간산칼륨은 산화망간(IV)으로 환원되고 용액은 갈색으로 변합니다. 이 반응은 불포화 탄화수소에 대한 정성적 반응으로도 작용할 수 있습니다.
쌀. 2 에틸렌 생산 장치:
1 - 버너, 2 - 혼합물이 담긴 시험관, 3 - 마개, 4 - 삼각대, 5 - 가스 배출관, 6 - 브롬수(또는 과망간산칼륨)가 담긴 시험관
경험에 대한 설명. 에틸 알코올 1부와 진한 황산 3부로 구성된 혼합물 약 5ml를 가스 배출관이 있는 시험관에 붓습니다. 혼합물을 조심스럽게 가열합니다(그림 2).
주목! 혼합물은 위험해요! 거기에 경석이나 마른 모래 조각을 놓습니다 (가열시 균일하게 끓이기 위해). 방출된 가스를 과망간산칼륨과 브롬수 용액에 통과시키십시오. 브롬수는 변색되고 과망간산칼륨은 감소됩니다. 수집된 가스에 불이 붙습니다.
반응 방정식:
CH2 CH2 + 3O2 2CO2 + 2H2O
엘실험실 작업4
주제 : “불포화 탄화수소. 알킨"
알킨 (또는 아세틸렌 탄화수소) 호출된다 불포화(불포화) 지방족 탄화수소는 단일 결합 외에 분자가 탄소 원자 사이에 하나의 삼중 결합을 포함합니다.
이러한 탄화수소는 상응하는 알켄(탄소 원자 수가 동일함)보다 훨씬 더 불포화된 화합물입니다. 이는 연속된 수소 원자의 수를 비교하면 알 수 있습니다.
에탄 에틸렌 아세틸렌 (에텐) (에틴)
삼중결합이 형성되면 바깥층의 전자 2개가 참여합니다. 에스-그리고 피-), 두 개의 하이브리드를 형성 sp-궤도. 생성된 하이브리드 궤도는 서로 겹쳐지고 수소 원자의 궤도와 겹쳐서 형성됩니다. 삼중결합 , 구성 하나 ~에- 그리고 둘
아르 자형- 연결 (결합각 1800). 따라서 그들은 아세틸렌 탄화수소의 선형 구조에 대해 이야기합니다.
경험1 . 영수증그리고속성ㅏ아세틸렌.
아세틸렌은 가스 배출관이 있는 시험관에서 탄화칼슘 조각에 물을 적용하여 얻습니다(그림 3).
반응은 다음 방정식에 따라 진행됩니다.
씨? C + 2H2O HC? CH + Ca(OH)2
탄화칼슘에는 일반적으로 물에 노출되면 유독한 인수소를 생성하는 인 화합물의 불순물이 포함되어 있으므로 아세틸렌을 생성하는 반응은 흄후드에서 수행되어야 합니다.
쌀. 3 아세틸렌 생산 장치:
1- 시험관 - 반응기
2- 가스 출구 파이프
생성된 아세틸렌은 미리 준비된 용액(황산, 브롬수 및 염화구리(I)의 암모니아 용액으로 산성화된 과망간산칼륨 용액)을 통과합니다.
아세틸렌은 브롬을 첨가하고 과망간산칼륨에 의해 쉽게 산화됩니다. 브롬 첨가 반응은 두 단계로 진행됩니다.
HC CH + Br2 CHBr = CHBr CHBr2 - CHBr2
에틴 1,2-디브로모에탄 1,1,2,2-테트라브로모에탄
아세틸렌의 산화 반응은 분자 분열로 인해 매우 복잡합니다. 과망간산칼륨 KMnO4 용액과 상호작용하면 라즈베리 용액이 변색됩니다. 이것은 유기 화합물에 p-결합이 존재하는 것에 대한 또 다른 정성적 반응입니다.
a) 부분 산화:
3HC? CH + 4KMnO4 + 2H2O > 3 + 4MnO2 + 4KOH
글리옥살
(디알데히드)
b) 완전 산화
HC? CH + [O] + H2O > HOOC - COOH
아세틸렌 옥살산
이전 실험과 마찬가지로 공기 중 아세틸렌의 연소가 연구되었습니다. 경험에 대한 설명입니다.시험관에 물 약 1ml를 붓고 탄화칼슘 조각을 넣는다. 가스 배출관이 달린 플러그로 구멍을 빠르게 막습니다. 반응은 격렬하고 빠르게 진행됩니다. 반응 속도를 늦추려면 물 3~4방울에 희석된 황산 한 방울을 첨가하면 됩니다. 방출된 가스는 미리 준비된 과망간산칼륨과 브롬수 용액을 통과합니다. 그런 다음 가스를 모아 불을 붙입니다. 아세틸렌을 태우는 불꽃 위에 유리 조각을 높이 올려 놓습니다. 아세틸렌은 그을음 형성(공기 흐름 부족) 또는 빛나는 불꽃(화합물의 불포화 징후)으로 연소됩니다. 아세틸렌 연소 반응:
2HC CH + 5O2 4СО2 +2Н2О
할로이드 유도체에지방족 탄화수소(할로이)디알킬)
지방족 탄화수소의 할로겐 유도체는 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자로 대체된 탄화수소 유도체로 간주될 수 있습니다. 1개, 2개, 3개 등의 교체에 따라 원자가 할로겐으로 바뀌는 경우, 모노할로겐 유도체와 폴리할로겐 유도체가 구별됩니다.
가장 단순한 할로겐화물 유도체의 이름은 일반적으로 구성에 포함된 라디칼을 지정하여 할로겐화 수소산의 무기 염 이름과 유사하게 작성됩니다. 예를 들어 CH3Cl - 염화메틸 등
할로겐화물은 사슬의 다양한 탄소 원자에서 수소를 대체할 수 있습니다. 할로겐이 하나의 탄소 원자에 결합된 탄소에 있는 경우 할로겐 유도체를 1차라고 합니다. 예를 들어 CH3-CH2-Cl 화합물을 1차 에틸 클로라이드라고 합니다. 할로겐이 두 개의 탄소 원자에 결합된 탄소에 존재하는 경우 할로겐 유도체를 2차 화합물이라고 합니다. 예를 들어 다음과 같습니다.
2차 염화부틸(2-클로로부탄)이라고 합니다. 마지막으로 할로겐이 세 개의 탄소 원자에 결합된 탄소에 있는 경우 할로겐 유도체를 3차라고 합니다. 예를 들어 다음과 같은 화합물입니다.
3차 이소부틸 클로라이드(2-메틸 2-클로로프로판)이라고 합니다. 세 가지 화합물은 모두 이성질체입니다. 이러한 예에서 할로겐 유도체의 경우 사슬 이성질체와 할로겐 위치의 이성질체가 모두 존재한다는 것이 분명합니다. 포화 탄화수소와 달리 할로겐 유도체는 탄소 원자와 할로겐 사이에 극성 결합이 존재하기 때문에 반응성 화합물입니다. 할로겐 원자를 -OH, -CN, -NH2 등과 같은 다른 원자 또는 원자 그룹으로 쉽게 교환할 수 있습니다.
엘실험실 작업5
에틸 브로마이드의 합성
에틸 브로마이드는 알코올에 할로겐화수소산이 작용하여 할로겐 유도체를 제조하는 일반적인 방법 중 하나로 얻을 수 있습니다.
C2H5OH + HBr > C2H5Br + H2O
실제로 브롬화수소 대신에 브롬화칼륨과 황산이 사용된다. 이들 물질의 상호 작용으로 형성된 브롬화수소는 알코올과 반응합니다. 반응은 가역적입니다. 에틸 브로마이드의 형성을 유도하기 위해 과량의 황산을 사용하여 반응 중에 형성된 물을 결합시킵니다.
알코올 중 일부는 황산과 반응하여 에틸황산을 형성하고, 이 황산은 브롬화수소와 반응하여 에틸브로마이드를 형성합니다. 반응은 다음 방정식에 따라 진행됩니다.
CH3CH2OH + HO-SO3H > CH3CH2 OSO3H + H2O
CH3CH2OSO3H + HBr > CH3CH2Br + H2SO4
설명 경험. 100ml 플라스크에 적하 깔대기를 통해 에틸알코올 5ml를 붓고 진한 황산 5ml를 조금씩 부어 넣는다. 이 과정에서 가열이 발생하므로 혼합물이 담긴 플라스크를 물로 냉각시킨 후 물 3.5ml를 한 방울 씩 붓고 브롬화 칼륨 5g을 첨가합니다. 그런 다음 플라스크를 코르크 마개로 닫고 알론지에 연결된 냉장고에 부착합니다. 알론지의 끝부분을 물이 담긴 플라스크에 넣어서 물에 1~2mm 정도 담근다. 반응이 시작되기 전에 쉽게 증발하는 에틸 브로마이드를 더 잘 냉각시키기 위해 여러 개의 얼음 조각을 리시버에 넣습니다.
반응 혼합물은 액체에 거품이 너무 많이 발생하지 않도록 석면 그리드 위에서 조심스럽게 가열하여 끓입니다. 그렇지 않으면 수용기로 옮겨질 수 있습니다. 반응은 매우 빠르게 시작되며, 이는 에틸 브로마이드의 무거운 기름 방울이 플라스크 바닥에 떨어지는 것으로 감지할 수 있습니다. 에틸브로마이드의 방울이 거의 떨어지지 않으면 가열을 중단한다.
생성된 에틸 브로마이드를 수층에서 분리합니다. 이렇게하려면 전체 혼합물을 분별 깔때기로 옮기고 조심스럽게 탭을 열고 아래쪽 기름층을 준비된 깨끗한 시험관에 붓고 즉시 마개로 닫으십시오.
에틸브로마이드(Ethyl bromide)는 달콤한 냄새가 나는 무겁고 무색의 액체로 밀도는 1.486이고 끓는점은 38.40C입니다. 반응식을 쓰세요. 할로겐 존재 여부에 대해 Belstein 테스트를 수행합니다. 결과 약을 교사에게주십시오.
엘실험실 작업6
주제 : "방향족 탄화수소"
아레나 (또는 방향족 탄화수소) - 이것 사이, 그 분자는 화학적 결합이라는 특수한 특성을 지닌 안정적인 원자 그룹(벤젠 핵)을 포함하고 있습니다.
가장 간단한 대표자:
단일 코어 경기장:
멀티 코어 경기장:
게시 날짜 http://www.allbest.ru/
게시 날짜 http://www.allbest.ru/
나프탈렌 안트라센
벤젠은 끓는점이 80.10C인 무색의 이동성이 높은 액체로, 냉각하면 녹는점 5.530C의 무색 결정으로 굳어지며 독특한 냄새가 난다. 쉽게 발화하고 연기가 나는 불꽃으로 연소됩니다. 요약식으로 판단하면 벤젠은 예를 들어 아세틸렌과 유사한 고도로 불포화된 화합물이라고 가정할 수 있습니다.
그러나 벤젠의 화학적 성질은 이러한 가정을 뒷받침하지 않습니다. 따라서 정상적인 조건에서 벤젠은 불포화 탄화수소의 특징적인 반응을 일으키지 않습니다. 첨가 반응을 일으키지 않으며 과망간산 칼륨 KMnO4 용액을 변색시키지 않습니다.
벤젠 분자에서 모든 탄소와 수소 원자는 동일한 평면에 위치하고 탄소 원자는 정육각형의 꼭지점에 위치하며 결합 길이는 0.139nm로 동일합니다. 결합각은 모두 120이다.
이러한 탄소골격의 배열은 벤젠고리의 모든 탄소원자가 동일한 전자밀도를 가지며 sp2 혼성화 상태에 있기 때문이다.
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목표일하다: |
벤젠과 그 동족체의 물리적, 화학적 특성을 연구합니다. 벤젠과 톨루엔의 반응성을 비교해 보세요. 나프탈렌을 예로 들어 다핵 방향족 화합물의 특성에 대해 알아보십시오. |
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장비 및 피활성 자산: |
가스 배출관, 시험관 세트, 도자기 컵, 100ml 유리 3개, 알코올 램프, 부르츠 플라스크, 벤젠 C6H6, 나프탈렌, 진한 황산 H2SO4, 진한 질산 HNO3, 브롬수 포화 용액 Br2, 1% 칼륨 용액 과망간산염 KMnO4, 수산화나트륨 NaOH, 염화칼슘 CaCl2. |
경험1 . 벤젠과 브롬 및 과망간산 칼륨의 반응.
0.5ml의 벤젠을 두 개의 시험관에 붓습니다. 그중 하나에 브롬수 1ml를 추가하고 다른 하나에는 과망간산 칼륨 몇 방울을 추가합니다. 혼합물을 세게 흔든 후 침전되도록 합니다.
관찰한 내용을 기록하고 설명하세요.
합성."벤젠의 질화"
설명일하다. 에 대한니트로벤젠 증기는 유독하기 때문에 고문은 연기 후드에서 수행됩니다.냉각기(40~50cm)가 장착된 100ml 플라스크에 진한 황산(H2SO4) 25ml를 붓고 진한 질산(HNO3) 20ml를 조심스럽게 적가한다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 교반하면서 벤젠 18ml를 첨가한다(에멀젼이 형성됨). 벤젠을 질화할 때 반응 혼합물의 온도가 500C를 초과하지 않고 250C 이하로 떨어지지 않도록 하십시오. 반응은 온도 조절 장치가 있는 수조에서 수행됩니다. 니트로화 반응을 45분 동안 계속하였다. 600C의 온도에서. 그 후, 반응 혼합물을 냉수로 냉각시키고, 분리 깔대기를 사용하여 분리한다. 니트로벤젠은 분리 깔대기 바닥에서 발견됩니다. 그런 다음 니트로벤젠을 묽은 수산화나트륨 용액과 냉수로 세척합니다. 세척된 니트로벤젠을 원뿔형 플라스크에 붓고 소성 염화칼슘을 첨가합니다. 플라스크를 공랭식 마개로 밀봉하고 투명한 액체가 형성될 때까지 수조에서 가열합니다. 건조된 니트로벤젠을 공랭식 Wurtz 플라스크에 붓고 207~2110C의 온도에서 증류합니다. 벤젠 수율 22g.
니트로벤젠은 쓴 아몬드 냄새가 나는 노란색 유성 액체입니다. 니트로벤젠은 물에 녹지 않지만 알코올, 벤젠, 에테르에는 녹습니다. 분자량 123.11, 끓는점 210.90C.
쌍 n이트로벤젠 독성이 있으므로 경험 후그의 특별하게 쏟아부어야 한다우와 플라스크~에.
경험3 . 술폰화방향족 탄화수소.
경험에 대한 설명. 두 개의 시험관에 톨루엔 3방울을 넣고 두 번째 시험관에는 나프탈렌 결정 여러 개를 넣습니다. 각 시험관에 진한황산 4~5방울을 붓고 끓는 수욕에서 10분간 계속 흔들면서 가열한다. 나프탈렌은 액체 레벨 위의 시험관 벽에서 부분적으로 승화 및 결정화되므로 시험관 전체를 가열하여 다시 녹여야 합니다. 균일한 솔루션을 얻는 데 필요한 시간을 기록해 두십시오.
그 후 시험관을 찬물에 식힌 후 물 0.5ml를 가한다. 술폰화가 완료되면 술폰산은 물에 잘 녹기 때문에 투명한 용액이 형성됩니다. 서로 다른 온도에서 톨루엔과 나프탈렌의 술폰화에 대한 반응식을 쓰십시오.
산소 함유 유기 화합물
탄소와 수소와 함께 산소를 포함하는 수많은 유기 화합물이 있습니다. 산소 원자는 화합물이 특정 클래스에 속하는지 여부를 결정하는 다양한 기능 그룹에 포함되어 있습니다.
엘실혐실직업7
주제 : "알코올"
알코올 탄화수소 라디칼에 연결된 하나 이상의 수산기를 분자에 포함하는 유기 물질입니다.
하이드록소 그룹은 알코올의 작용기입니다. 탄화수소 라디칼의 특성에 따라 알코올은 지방족(포화 및 불포화) 알코올과 고리형 알코올로 구분됩니다.
알코올은 다양한 구조적 특성에 따라 분류됩니다.
1. 알코올은 분자 내 수산기 수(원자성)에 따라 1원자, 2원자, 3원자 등으로 분류됩니다.
예를 들어:
다가 알코올에서는 1차, 2차, 2차 및 3차 알코올 그룹이 구별됩니다. 예를 들어, 3가 알코올 글리세롤의 분자에는 2개의 1차 알코올(HO-CH2-) 그룹과 1개의 2차 알코올(-CH(OH)-) 그룹이 포함되어 있습니다.
2. 하이드록소 그룹이 연결된 탄소 원자에 따라 알코올이 구별됩니다.
1차 R-CH2-OH
보조 R1 - CH - R2
3차 R1 - C - R3
여기서 R1, R2, R3은 탄화수소 라디칼이며 동일하거나 다를 수 있습니다.
3. 산소 원자와 관련된 탄화수소 라디칼의 특성에 따라 다음 알코올이 구별됩니다.
? 한계, 또는 분자 내에 포화 탄화수소 라디칼만을 함유하는 알칸올, 예를 들어,
2-메틸프로판올-2
? 제한 없는, 그리고또는 분자 내 탄소 원자 사이에 다중(이중 또는 삼중) 결합을 함유하는 알켄올, 예를 들어:
CH2=CH-CH2-OH HC? C - CH - CH3
? 향긋한,저것들. 분자 내에 벤젠 고리와 수산기를 포함하는 알코올은 직접적으로 연결되지 않고 탄소 원자를 통해 서로 연결됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
페닐카르비놀(벤질알코올)
경험1. 물에 대한 알코올의 용해도
가장 단순한 1가 알코올은 물에 잘 녹습니다. 분자량이 증가함에 따라 용해도는 감소합니다. 다가 알코올의 용해도는 수산기 수가 증가함에 따라 증가합니다. 알코올 수용액은 중성 환경을 갖습니다.
경험에 대한 설명. 메틸, 에틸, 이소아밀 알코올 몇 방울을 별도의 시험관에 붓고 각 시험관에 물 2~3ml를 추가합니다. 그것을 흔들어 라. 레이어의 유무를 확인하세요. 알코올의 용해도에 대한 결론을 도출하십시오.
리트머스 종이로 알코올 용액을 테스트합니다. 색상 변화가 없습니다. 취한 알코올의 구조식을 쓰십시오.
통제 질문그리고 운동:
경험 2.나트륨 알콕사이드의 제조
중성 화합물인 1가 알코올은 알칼리 수용액과 반응하지 않습니다. 수산기의 수소는 칼륨 금속이나 나트륨으로만 대체되어 알코올산염이라는 화합물을 형성할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2^
이 화합물은 알코올에 잘 녹습니다. 물에 노출되면 분해되어 알코올과 알칼리를 형성합니다.
C2H5ONa + H2O C2H5OH + NaOH (pH >7)
경험에 대한 설명입니다.여과지로 정제하고 건조시킨 금속나트륨 작은 조각을 무수 에틸알코올 1ml를 넣은 시험관에 넣고 가스 배출관이 있는 시험관의 구멍을 막는다. ( 가열로 인해 알코올이 끓으면 찬물 한잔에 혼합물을 식히십시오.). 방출된 가스가 점화됩니다. 나트륨이 완전히 반응하지 않은 경우 과량의 알코올을 첨가하여 반응을 완료하십시오.
나트륨이 모두 반응한 후 시험관을 식힌 후 물 3~4방울과 페놀프탈레인 1방울을 첨가한다. 리트머스 종이로 용액을 테스트합니다. 유기 탄화수소 알데히드 케톤
경험 3.글리세레이트 얻기구리(II)
다가 알코올에서는 수산기의 수소가 1가 알코올보다 금속으로 더 쉽게 대체됩니다. 따라서 3가 알코올(글리세롤)의 경우 해당 금속 유도체인 글리세롤은 글리세롤이 중금속 산화물 및 그 수화물(예: 산화구리 수화물)에 노출되는 경우에도 얻어집니다. 이는 1가 알코올과 달리 다가 알코올이 약한 산성 특성을 가지고 있음을 나타냅니다.
경험에 대한 설명입니다.구리(II) 수산화물을 준비합니다. 이렇게 하려면 10% 황산구리(CuSO4) 용액 약 1ml를 시험관에 붓고 수산화구리 침전물이 형성될 때까지 수산화나트륨(NaOH) 10% 용액을 약간 첨가합니다. 생성된 침전물에 글리세롤을 한 방울씩 첨가하고 시험관을 흔든다. 침전물이 용해되어 진한 파란색 용액이 생성됩니다. 구리 글리세레이트 형성에 대한 반응식:
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2v + Na2SO4
엘실혐실직업8
주제: « 철놀라서"
페놀 ~라고 불리는 방향족 탄화수소의 유도체, 그 분자는 직접 연결된 하나 이상의 수산기 -OH를 포함합니다. 탄소 원자로 벤젠 고리.
수산기 그룹의 수에 따라 1가 페놀과 다원자 페놀로 구별됩니다.
페놀 1,2-디옥시벤젠 1,3-디옥시벤젠 1,4-디옥시벤젠
영형-디옥시벤젠 중-디옥시벤젠 피-디옥시벤젠(피로카테콜)(레조르시놀)(히드로퀴논)
1,2,3-트리옥시벤젠 1,3,5-트리옥시벤젠 1,2,4-트리옥시벤젠(피로갈롤)(플루로글루시놀)(히드록시히드로퀴논)
페놀은 알코올과 달리 약산성 성질을 가지고 있습니다. 이는 알칼리와 쉽게 반응하여 페놀레이트라고 불리는 알코올레이트와 유사한 화합물을 형성한다는 사실에 반영됩니다. 가장 간단한 페놀은 석탄산이라고 불립니다. 페놀의 경우 수소-히드록시기 치환 반응 외에도 벤젠 고리의 수소 치환 반응, 예를 들어 할로겐화, 질화 및 술폰화 반응이 특징적입니다. 핵에 수산기가 존재하면 오르토 및 파라 위치에서 수소 원자의 이동성이 급격히 증가하기 때문에 이러한 반응은 벤젠보다 더 쉽게 진행됩니다.
경험 1.행위이자형염소선~에페놀
1가 및 다가 페놀은 염화제이철 용액을 첨가하면 특징적인 색상을 나타냅니다. 이 반응은 품질 고장페놀에.
안에주목!페놀은 부식성 물질입니다.함께 일할 때그를우리는 그것을 허용할 수 없습니다 피부에 접촉하면 화상을 입을 수 있습니다.
경험에 대한 설명입니다. 0.5ml의 페놀 용액이 담긴 시험관에 1% 염화철(III) 용액 2~3방울을 첨가합니다. 레조르시놀, 피로갈롤 및 하이드로퀴논의 수용액을 사용하여 유사한 실험을 수행하였다. 페놀과 레조르시놀 용액은 보라색으로 변하고, 피로갈롤 용액은 갈색-적색으로 변합니다. 하이드로퀴논은 특유의 착색을 나타내지 않습니다. 염화제2철, 쉽게 산화되어 퀴논을 형성하기 때문입니다. 관찰을 설명하십시오. 반응 방정식:
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경험2 . 영수증페놀산염나트륨
경험에 대한 설명. 몇 ml의 페놀 에멀젼을 시험관에 붓습니다. 페놀이 완전히 용해될 때까지 수산화나트륨 용액을 한 방울씩 조심스럽게 첨가합니다. 나트륨페놀레이트가 형성됩니다. 반응이 산성이 될 때까지 생성된 페놀레이트에 10% 황산 용액을 한 방울씩 첨가합니다. 이 경우 페놀은 에멀젼 형태로 다시 방출됩니다. 반응 방정식:
경험 3 . 브롬화페놀.
경험에 대한 설명입니다. 1% 페놀 용액 5ml를 마른 시험관에 붓고 계속 흔들면서 침전물이 형성될 때까지 브롬수 포화 용액을 첨가합니다. 반응 방정식:
엘실혐실직업9
주제 : « 알데히드와 케톤»
알데히드와 케톤은 카르보닐 화합물입니다.
알데하이드 - 이것 탄소 원자가 카르보닐기인 분자 내의 유기 화합물 수소 원자와 탄화수소 라디칼에 결합되어 있습니다.
일반 공식:
여기서 는 알데히드의 관능기이고,
R - 탄화수소 라디칼
케톤 - 이것은 대략분자에 두 개의 탄화수소 라디칼에 연결된 카르보닐기가 포함된 유기 물질. 일반 공식:
여기서 R, R"은 탄화수소 라디칼이며 동일하거나 다를 수 있습니다.
에틸아세트산 알데히드(r) 디메틸아세트산 알데히드(r)
3-메틸펜타날(c) 2차 이소부틸 아세트알데히드(p)
메틸프로필 케톤(r) 메틸 이소프로필 케톤(r)
CH3 - CH2- C - CH2 - CH3
펜탄올 -3 (들)
디에틸 케톤(r)
경험1. 영수증식초알데히드산화에탄올.
경험에 대한 설명. 알코올 램프의 불꽃 속에서 끝에 고리가 달린 구리선이 산화되어 뜨겁게 가열 된 다음 알코올이 담긴 시험관에 빠르게 내려 놓고 시험관의 뚜껑을 닫습니다.
구리 산화물은 구리 금속으로 환원되고 알코올은 알데히드로 산화됩니다. 추가 실험을 위해 결과 알데히드 용액을 저장합니다. 반응 방정식:
CH3 -CH2-OH + CuO + Cu + H2O
경험2. 반응은거울~에알데히드.
알데히드는 쉽게 산화되며 때로는 대기 산소뿐만 아니라 은과 구리의 금속 산화물에 의해서도 산화됩니다. 이 경우 사슬의 탄소 원자 수가 동일한 산이 형성됩니다.
산화은의 작용에 의한 알데히드의 산화 반응은 알데히드기에 가장 민감합니다(은거울 반응). 시약은 산화은 수화물의 암모니아 용액입니다. 이 반응에서 알데히드는 산으로 산화되고, 산화은은 금속은으로 환원됩니다.
2OH + 2Agv + 4NH3^ +2H2O
케톤은 산화하기가 훨씬 어렵기 때문에 은거울 반응을 일으키지 않습니다. 과망간산칼륨과 같은 더 강한 산화제에 의해 산화될 수 있습니다. 이 경우 케톤 분자가 분리되어 두 개의 산 분자가 형성됩니다.
경험에 대한 설명. 이전 실험에서 얻은 알데히드 용액에 산화은의 암모니아 용액 몇 방울을 첨가합니다. 시험관은 약간 가열됩니다. 시험관 유리가 충분히 깨끗하면 환원된 은이 거울 형태로 벽에 침전됩니다. 유리가 더러우면 금속성 은의 검은 침전물이 형성됩니다. 반응식을 쓰세요.
...유사한 문서
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초록, 2009년 2월 4일에 추가됨
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