Способы получения этилена и демонстрация их на урокАх химии в средней школе

Разумеется, до занятия надо проверить опыт, чтобы установить нужное количество бромной воды.

Реакция этилена с бромом может быть использована для проведения внешне эффектного опыта. Он основан на том, что при реакции этилена с бромом в замкнутом сосуде образуется разреженное пространство.

Толстостенный сосуд емкостью 0,5—1 л наполняют этиленом, в него осторожно помещают 1—2 ампулы с бромом в зависимости от объема склянки и величины ампул и закрывают пробкой, через которую проходит стеклянная трубка с краном. Встряхивают склянку так, чтобы обломились концы ампул. Склянка заполняется парами брома, окраска которых, однако, постепенно исчезает, так как бром вступает в реакцию с этиленом. В сосуде образуется разреженное пространство. Конец стеклянной трубки опускают в чашку с подкрашенной водой и открывают кран (рис. 11). Вода с силой устремляется в склянку и бьет фонтаном.

Окисление этилена раствором перманганата.

1. В заготовленный цилиндр с этиленом наливают несколько миллилитров раствора перманганата калия, закрывают цилиндр пробкой или стеклянной пластинкой и встряхивают. Если раствора прилито не слишком много, то происходит полное обесцвечивание, в противном случае раствор становится бурым.

2. В бокал, демонстрационную пробирку или цилиндр с раствором перманганата калия пропускают этилен из прибора, раствор обесцвечивается.

И в том и в другом опыте лучше брать слабый раствор перманганата калия — прозрачный, но не темный. Тогда при взаимодействии с этиленом происходит не побурение раствора, а почти полное обесцвечивание его, что лучше убеждает учащихся.

Реакция этилена с хлором (реакция присоединения). Взаимодействие этилена с хлором

С2Н4 + СI2 à С2Н4СI2

идет, как известно, медленнее, чем с бромом. Это несколько усложняет постановку опытов в школьных условиях. Однако ознакомить учащихся с этой реакцией, хотя бы на внеклассных занятиях, следует, так как она имеет важное промышленное значение как способ получения распространенного растворителя — дихлорэтана и иллюстрирует различие в действии хлора и брома.

Цилиндр, содержащий равные объемы этилена и хлора, закрепляют в штативе опрокинутым в ванну с насыщенным раствором поваренной соли. Наблюдают поднятие уровня жидкости в цилиндре, ослабление, а затем и исчезновение окраски хлора. На стенках обнаруживают маслянистые капли дихлорэтана.

Чтобы учащиеся не сделали заключения, будто вода поднимается вследствие растворимости газов в ней, может быть поставлен контрольный опыт. В раствор поваренной соли опускают цилиндр с хлором и цилиндр с этиленом. Уровень жидкости в них почти не изменяется, и окраска хлора не исчезает. Причина замены воды раствором соли была объяснена выше (с. 33).

Наполнение цилиндра смесью газов может быть произведено двояко:

а) В цилиндр по способу вытеснения воды (раствора NaCl) пропускают вначале хлор до метки, разделяющей цилиндр пополам, затем пропускают этилен до полного вытеснения воды. Цилиндр закрывают под водой пробкой и, перевертывая его несколько раз, перемешивают газы.

б) В один цилиндр с пришлифованными краями собирают этилен, в другой такой же цилиндр — хлор. Цилиндры соединяют от верстиями и перемешивают газы. Когда газы примут одинаковую окраску, цилиндры разъединяют и закрывают пробками. Один цилиндр со смесью газов используют для описанного выше опыта, второй цилиндр — для демонстрации горения смеси этилена с хлором (с. 46). Хлор для опытов может быть получен окислением концентрированной соляной кислоты оксидом марганца МпО2, перманганатом калия КМпО4 или бихроматом калия К2Сг2О7.

Горение этилена в хлоре. При поджигании этилен горит в хлоре, образуя хлористый водород и выделяя свободный углерод: