Хімічний каталог отримання етилену з етилового спирту в присутності сірчаної кислоти

Отримання етилену з етилового спирту в присутності сірчаної кислоти

Найбільш доступний і поширений лабораторний спосіб отримання етилену - нагрівання суміші етилового спирту з концентрованої сірчаної кислотою. Однак спочатку взаємодія спирту з кислотою призводить до утворення складного ефіру, який потім при нагріванні розпадається на етилен і сірчану кислоту:

Таким чином, сірчана кислота виходить з реакції, тобто виконує роль каталізатора.

Рівняння реакції отримання етилену дається учням лише в сумарному вигляді:

Щоб збільшити вихід етилену і тим самим забезпечити проведення всіх дослідів з ним при економному витрачанні спирту, необхідно врахувати наступне.

У міру розкладання ефіру концентрація кислоти буде збільшуватися, і умови для більш повного використання спирту будуть поліпшуватися. Щоб реакція йшла без рясного піноутворення і сильних поштовхів, до суміші додають бите скло або фарфоровий крихту, що забезпечують рівномірне кипіння.

Демонстраційний досвід проводять наступним чином. У колбу ємністю 300-500 мл наливають 20 мл етилового спирту і поступово додають 60 мл концентрованої сірчаної кислоти. Суміш збовтують і охолоджують в струмені води. Потім насипають порцелянову крихту, закривають колбу щільно пробкою з відвідної трубкою і приєднують промивні склянки (краще склянки Тищенко) з концентрованою сірчаною кислотою і з 10-процентним розчином лугу. До склянці з лугом приєднують скляну трубку, опущену в ванночку з водою для збирання газу:

Колбу зміцнюють в штативі на асбестірованной сітці або на пісочної лазні і нагрівають тим чи іншим способом, попередньо перевіривши прилад, як зазвичай, на герметичність. Спочатку нагрівання ведуть досить інтенсивно, щоб швидко перейти "поріг" освіти етилового ефіру (140 ° С), потім, коли почне виділятися етилен, нагрівають повільно, підтримуючи рівномірний струм газу і по можливості не допускаючи спінювання.

Коли проба газу в пробірці покаже, що повітря повністю витіснено із приладу, етилен збирають в циліндри і газометр, як було описано вище, або безпосередньо використовують для дослідів: підпалюють у відвідної трубки, пропускають і бромную воду і т.п. Для припинення реакції видаляють газовідвідну трубку з ванни, відокремлюють промивні склянки від колби і тільки після цього припиняють нагрівання. При отриманні великих кількостей етилену (наприклад, при наповненні газометра для дослідів, проведених в декількох класах) слід взяти більше вихідної суміші речовин.

Для постановки в якості лабораторного досвіду експеримент можна значно спростити. В пробірку, закріплену в штативі, наливають 1 мл етилового спирту і обережно прилипають 3 мл концентрованої сірчаної кислоти. Додають кілька порцелянових крупинок і закривають пробірку пробкою, в яку вставлений вузький кінець хлоркальціевой трубки, що містить патронну вапно (для уловлювання оксидів сірки та вуглецю). Широкий кінець хлоркальціевой трубки закривають пробкою з газовідвідною трубкою, на кінець якої надітий гумовий шланг. Вміст пробірки обережно нагрівають. Зачекавши деякий час, необхідний для витіснення з пробірки повітря, етилен збирають в іншу пробірку за принципом витіснення або пропускають в реакційний розчин брому або перманганату калію: