loading...
سایت شیمی کاربردی دانشگاه گلستان
آخرین ارسال های انجمن

تولید گاز اتیلن ( تهیه گاز اتیلن )

امید علاالدین بازدید : 5695 جمعه 27 مرداد 1391 نظرات (0)

تولید ( تهیه )  گاز اتیلن

هدف آزمایش تولید گاز اتیلن
تهیه کوچکترین و مهمترین هیدروکربن زنجیری سیر نشده از گروه آلکن‌ها یعنی اتیلن و مشاهده اثر آن بر روی مواد مختلف.
تئوری آزمایش تولید گاز اتیلن
آلکن‌ها ، دسته بزرگی از هیدروکربن‌ها را شامل می‌شوند که به هیدروکربنهای غیر اشباع موسومند. تعداد هیدروژنهای این ترکیبات ، کمتر از آلکانهای هم‌کربن می‌باشد. آلکن‌ها ممکن است یک یا چند پیوند دو گانه مجزا و دور از هم یا مزدوج داشته باشند.

اتیلن کوچکترین عضو خانواده آلکن‌ها و به فرمول C2H4 می‌باشد که دو اتم هیدروژن کمتر از آلکان هم‌کربن (اتان) دارد. بررسی ساختمان اتیلن به طریقه کوانتوم مکانیکی نشان داده است که کربن برای این که در ساختمان اتیلن شرکت نماید، لازم است که با استفاده از اوربیتالهای 2s و دو اوربیتال 2p خود ، سه اوربیتال هیبریدی یکسان بوجود آورد.
وسایل و مواد مورد نیاز

    بالن تقطیر 250ml
    قیف شیردار
    دماسنج 300درجه سانتی‌گراد
    تشک فلزی
    دو بطری شستشوی گاز
    سه عدد لوله آزمایش معمولی
    در لاستیکی
    لوله شیشه‌ای باریک
    ارتباط لاستیکی
    ترازو
    پی پت
    اتانول 96 درجه
    اسید سولفوریک غلیظ
    سولفات مس II
    سود یا پتاس جامد
    شن و ماسه نرم
    پرمنگنات پتاسیم جامد
    کربنات سدیم
    آب برم

تهیه محلولهای مورد نیاز
ابتدا محلولهای مورد نیاز را تهیه می‌کنیم:


    محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد (یک گرم پرمنگنات در 99 میلی لیتر آب مقطر)
    محلول کربنات سدیم ده درصد (ده گرم کربنات در 90 میلی‌متر آب مقطر)
    محلول آب برم رقیق (حجم بسیار کمی از برم غلیظ را در زیر هود با آب مقطر رقیق نمایید.)

در داخل سه لوله آزمایش هر یک 5ml از محلولهای تهیه شده ریخته و آنها را برای آزمایش با گاز اتیلن آماده نمایید.

    لوله اول ، 5mlاز محلول آب برم رقیق
    لوله دوم ، 5ml از محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد همراه چند قطره محلول اسید سولفوریک رقیق (محلول پرمنگنات اسیدی)
    لوله سوم ، 5ml از محلول پرمنگنات پتاسیم یک درصد همراه چند قطره از محلول کربنات سدیم 10% (محلول پرمنگنات قلیایی)

شرح آزمایش تولید گاز اتیلن
بالن تقطیر را به سه ظرف متوالی متصل کنید. در داخل بالن تقطیر ، مقداری شن و ماسه نرم ریخته و روی آن به آرامی 50ml از اسید سولفوریک غلیظ اضافه کرده و مخلوط نمایید تا به صوزرت خمیر درآید و مجددا دو گرم سولفات مس II را به مخلوط اضافه کنید. در داخل قیف شیردار نیز 40ml اتانول 96 درجه ریخته و وسیله را جهت انجام آزمایش آماده کنید.

چراغ گاز را روشن کرده و زیر بالن قرار داده و قطره قطره 30ml از اتانول را وارد بالن نموده و شیر قیف را ببندید. به کمک دماسنج ، دما را روی 160 درجه سانتی‌گراد ثابت نگهدارید. با افزایش دما شعله را کنار کشیده و با کاهش به محل اولیه برگردانید. در این عمل، اتانول یک مولکول آب از دست داده و گاز اتیلن تولید می‌شود و این گاز ، از دو بطری شستشوی گاز دارای محلول پتاس یا سود غلیظ و اسید سولفوریک غلیظ عبور می‌نماید.

با آن ، می‌توانید سه آزمایش زیر را انجام دهید:


    لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره یک که دارای آب برم رقیق است نمایید. رنگ آب برم از بین می‌رود.
    لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره دو که دارای محلول پرمنگنات پتاسیم اسیدی است، نمایید. رنگ محلول از بین می‌رود.
    لوله خروجی گاز اتیلن را وارد لوله آزمایش شماره سه که دارای محلول پرمنگنات پتاسیم قلیایی است، نمایید. رسوب قهوه‌ای رنگ دی‌اکسید منگنز تولید می‌گردد. (این خواص نشان می‌دهد که اتیلن جزو هیدروکربن‌های سیر نشده است.)

نتیجه آزمایش
می‌دانیم که در ساختار اتیلن ، یک اتصال دو گانه یا مضاعف موجود است: CH2=CH2 به این علت ، گاز اتیلن تمایل زیادی برای انجام واکنش دارد. در آزمایش اول ، گاز اتیلن طبق واکنش زیر تولید می‌شود:


C2H5OH (+H2SO4 + Heat) → H2O + C2H4

واکنش های سه آزمایش بعدی به قرار زیرند:
اثر گاز اتیلن بر آب برم
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br

اثر گاز اتیلن بر محلول رقیق پرمنگنات اسیدی شده
C2H4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + H2C2O4 + 4H2O

اثر گاز اتیلن بر محلول پرمنگنات قلیایی شده
3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2↓+ 2KOH

C2H4(OH)2 ، یک الکل دارای دو عامل هیدروکسیل است و به نام گلیکول نامیده می‌شود.
سوالات

    آیا می‌توانید معادله واکنش سوختن گاز اتیلن را بنویسید؟
    می‌دانید از چه راههای دیگری ، می‌توان گاز اتیلن بدست آورد؟
    با توجه به فرمول گاز اتیلن C2H4 ، فرمول عمومی آلکن‌ها را حدس بزنید.

مطالب سایت نرمالیته ( شیمی کاربردی دانشگاه گلستان ) طی ماه ها زحمت و جستجو جمع آوری شده است ، لطفا بدون ذکر منبع مطالب سایت نرمالیته را کپی نکنید . با تشکر

درباره ما
ضمن عرض سلام و خوش آمد گویی به شما بازدیدكنندگان عزیز، این سایت متعلق به هیچ سازمانی نمیباشد و هدف از تشکیل این سایت گردآوری اطلاعات پایه و مورد نیاز برای دانشجویان رشته شیمی کاربردی می باشد . پست الکترونیک سایت برای برقراری ارتباط omid.alaedin@hotmail.com منتظر نظرات و انتقاد های شما هستیم .
اطلاعات کاربری
  • فراموشی رمز عبور؟
  • آمار سایت
  • کل مطالب : 800
  • کل نظرات : 992
  • افراد آنلاین : 6
  • تعداد اعضا : 11213
  • آی پی امروز : 129
  • آی پی دیروز : 179
  • بازدید امروز : 284
  • باردید دیروز : 830
  • گوگل امروز : 7
  • گوگل دیروز : 10
  • بازدید هفته : 1,114
  • بازدید ماه : 33,419
  • بازدید سال : 206,540
  • بازدید کلی : 10,471,378