تهیه استن

تهیه استن

هدف آزمایش

تهیه کوچکترین عضو خانواده کتون‌ها یعنی استن به روش آزمایشگاهی و آشنایی با روشهای آزمایشگاهی شناسایی آن

تئوری آزمایش

کتون‌ها ترکیباتی هستند که در آنها ، گروه کربونیل به دو گروه آلکیل یا آریل متصل است. در کتون‌ها و آلدئیدها ، گروه کربونیل از یک پیوند σ و یک پیوند π تشکیل شده است که بعلت عدم پخش یکنواخت بار در طول پیوند قطبی می‌باشد. کتون‌های موجود در طبیعت ، بوی مطبوع دارند. آلدئیدها و کتون‌ها ، مواد شیمیایی بسیار ارزشمندی هستند و در صنعت ، به عنوان حلال یا ماده اولیه مصرف می‌شوند و بعضی‌ها مانند تستسترون ، به عنوان هورمون ، دارای اثرات دارویی و بیولوژیکی می‌باشند.

استن ، مایعی است بی‌رنگ با بوی مخصوص و نقطه جوش ۵۶ درجه سانتی‌گراد. استن ، حلال بسیار عالی جهت اکثر مواد شیمیایی است.

در این آزمایش ، می‌خواهیم استن را در آزمایشگاه تهیه کنیم.

مواد و وسایل مورد نیاز

بالن تقطیر ۱۰۰ml، هاون چینی، مبرد، ترازو، گیره و پایه فلزی، کلسیم استات خشک سدیم، هیدروژن سولفیت

شرح آزمایش

در داخل بالن تقطیر ، ۱۵ گرم کلسیم استات نرم وپ ودری شده را حرارت دهید تا کلسیم استات تجزیه گردد. گاز حاصل ، وارد مبرد شده، مایع حاصل به صورت قطراتی از سرد کننده خارج می‌شود که همان استن است.استن حاصل را با هیدروژن سدیم سولفیت سیر شده (چند قطره) ترکیب کنید. رسوب سفید رنگ و متبلور استن بی‌سولفیتیک تولید می‌گردد.

نتیجه آزمایش

واکنش تجزیه کلسیم استات به قرار زیر است:

Ca(CH3COO)2 → CaCO3 + CH3-CO-CH3

واکنش استن با هیدروژن سویم سولفیت نیز به قرار زیر است:

CH3-CO-CH3 + NaHSO3 → CH3-COH(SO3Na)-CH3

واکنش اخیر ، یک راه برای شناسایی استن در آزمایشگاه بشمار می‌رود. باید توجه داشت که شناساگرهای آلدئیدها ، اثری بر کتون ندارند.

منبع:

www.iproje.ir

شناسایی اسید استیک

شناسایی اسید استیک

هدف آزمایش

بررسی واکنش اسید استیک با برخی مواد از جمله بازها

تئوری آزمایش

اسیدهای کربوکسیلی ، ترکیباتی هستند که دارای عاملCOOH- می‌باشند. اسیدهای کربوکسیلی زنجیری ، از دیرباز شناخته شده‌اند و لذا ، نام معمولی دارند. نام آنها ، از ماده یا منبعی که بدست آمده‌اند، گرفته شده است. به عنوان مثال ، CH3COOH ، اسید استیک نامیده می‌شود که از سرکه گرفته می‌شود. نام آیوپاک این ماده ، اسید اتانوئیک است.

اسیدهای کربوکسیلی ، مولکولهای قطبی می‌باشند و می‌توانند مثل الکل‌ها و آمین‌ها ، پیوند هیدروژنی ایجاد نمایند. گرچه اسیدهای کربوکسیلی ، در مقایسه با اسیدهای معدنی مثل اسید سولفوریک و اسید نیتریک ، بسیار ضعیف می‌باشند، ولی در هر صورت ، در مقایسه با الکل‌ها ، آب ، آمونیاک و استیلن‌ها از اسیدیته قوی‌تری برخوردارند.ساختمان اسیدهای کربوکسیلیک ، به گونه‌ای است که این مواد ، می‌توانند در واکنش‌های شیمیایی مختلفی شرکت نمایند. در این آزمایش ، با تکیه بر این واکنش‌ها ، می‌خواهیم اسید استیک را در حضور معرف‌های مختلف شناسایی کنیم.

مواد و وسایل مورد نیاز

کپسول چینی، کاغذ تورنسل، اسید استیک غلیظ، آب مقطر، محلول رقیق سود (NaOH)، اتانول

شرح آزمایش

در داخل یک کپسول چینی ، ۴ml از اسید استیک غلیظ و ۴ml آب مقطر را با هم مخلوط نمایید. قطعه ای از کاغذ تورنسل (کاغذ سرخ) را روی محلول اضافه و سپس قطره قطره از محلول سود رقیق اضافه کنید تا رنگ کاغذ ، آبی گردد. کپسول چینی را با شعله کوتاه حرارت دهید تا آب اضافی ، تبخیر و نمک خشک بدست آید. روی نمک خشک ، چند قطره اتانول (C2H5OH) خالص همراه چند قطره از اسید سولفوریک غلیظ اضافه نمایید.در صورت وجود اسید استیک ، بوی خوشی مانند میوه به مشام می‌رسد که مربوط به استر تولید شده به نام استات اتیل است.

نتیجه آزمایش

واکنشهایی که در این آزمایش انجام شده‌اند، به قرار زیرند:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

CH3COONa + H2SO4 → NaHSO4 + CH3COOH

CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O

هر کدام از واکنش‌های صورت گرفته ، نشان‌دهنده یک نوع از واکنش‌های شیمیایی است که اسید استیک با استفاده از گروه خود یعنی COOH- قابلیت انجام آن را دارد. واکنش استری شدن یعنی واکنش آخر ، کاربرد فراوانی در صنعت دارد، از جمله واکنش صابونی شدن.

منبع:

www.iproje.ir

تهیه یخ داغ

بدون تردید هرگاه صحبت از یخ می‌شود همه ما به یاد سرما می‌افتیم اما این بار می‌خواهیم شما را با نوعی یخ آشنا کنیم که برخلاف یخ‌های معمولی به جای این که سرد باشد داغ است. سدیم استات و یا به عبارت دیگر همان یخ داغ ماده شیمیایی عجیب و منحصر به فردی است که شما می‌توانید آن را به آسانی و با استفاده از مقداری سرکه و جوش‌شیرین تهیه کنید.

اگر سدیم استات را تا دمایی پایین‌تر از نقطه ذوب آن سرد کرده و سپس آن را به شکل بلوری درآورید یخ داغ تهیه کرده‌اید. از آنجایی که این فرآیند گرمازاست بنابراین ماده یخی شکل حاصل از آن در نتیجه حرارت آزاد شده در جریان این فرآیند داغ و سوزان خواهد بود. انجماد سدیم استات مایع تا حدی سریع انجام می‌شود که همزمان با ریختن آن می‌توانید شکل خاصی را به آن بدهید.

در یک ظرف یک لیتر سرکه را با چهار قاشق غذاخوری جوش‌شیرین ترکیب کرده و محتوی ظرف را برای مدت زمان کوتاهی به‌هم بزنید. در نتیجه واکنش شیمیایی انجام شده بین این دو ماده سدیم استات و گاز دی‌اکسید کربن حاصل می‌شود.

توجه داشته باشید که اگر جوش‌شیرین را به آرامی به سرکه اضافه نکنید آتشفشانی در ظرف شما ایجاد خواهد شد که از کناره‌های ظرف به بیرون می‌ریزد. از آنجایی که سدیم استات حاصل بسیار رقیق است لازم است آن را برای مدت زمان کوتاهی بجوشانید تا غلیظ‌تر شود.

این کار را تا زمانی ادامه دهید که در سطح محلول یک پوسته کریستالی تشکیل شود. با توجه به شدت حرارت و مدت زمانی که این محلول در معرض حرارت قرار می‌گیرد تا غلیظ شود رنگ نهایی آن متفاوت خواهد بود. پس از آن بلافاصله سطح محلول را بپوشانید تا از تبخیر آن جلوگیری شود. اگر بلورهایی در محلول شما شکل گرفته است باید مقداری آب با سرکه به آن اضافه کنید. پس از آن می‌توانید آن را در یخچال قرار دهید تا یخ بزند.

در حقیقت سدیم استات موجود در این محلول به دست آمده که در یخچال قرار گرفته است نمونه‌ای از یک مایع ابرسرد است.

اگر دمای محیط کمتر از نقطه ذوب سدیم استات باشد، این ماده به شکل مایع خواهد بود اما شما می‌توانید با اضافه کردن یک قطعه کریستالی کوچک از سدیم استات و یا لمس کردن سطح محلول با یک قاشق و یا حتی انگشت دست‌تان فرآیند تشکیل بلور در این محلول را راه‌اندازی کنید.

همزمان با تشکیل یخ، گرما آزاد خواهد شد و شما می‌توانید به آسانی حرارت خارج شده از ظرف محتوی محلول را احساس کنید. سدیم استات یک ماده شمیایی بی‌خطر است و بنابراین می‌توانید با خیالی آسوده این آزمایش علمی را تجربه کنید.

معمولا از این ماده به عنوان یک طعم‌دهنده خوراکی و برای بهبود طعم و مزه غذاها استفاده می‌شود و این در حالی است که می‌توان آن ‌را به عنوان یک ماده شمیایی فعال در مواد غذایی که به صورت گرم بسته‌بندی می‌شوند نیز استفاده کرد و اما نکته جالب توجه این که حرارت و گرمای حاصل از انجماد این ماده خطراتی مشابه آسیب‌های ناشی از سوختگی‌های معمولی را به همراه نخواهد داشت.

اگر محلولی را که در حال انجماد است در ظرف دیگری بریزید می‌توانید آن را به شکل دلخواه خود درآورید، البته باید این نکته را مورد توجه قرار دهید که این مجسمه یخی قابلیت ذوب مجدد را نیز دارد.

بدست آوردن محلول رقیق از محلول غلیظ تر (گزارش)

عنوان آزمایش :

بدست آوردن محلول رقیق از محلول غلیظ تر

هدف آزمایش :

بدست آوردن 250 میلی لیتر محلول KCl  0.2M از محلول  KCl 2M

وسایل مورد نیاز :

1.بالون حجمی به حجم 100 میلی لیتر

2.بالون حجمی به حجم 250 میلی لیتر

3.پیپت مدرج

مواد مورد نیاز :

1.14.91گرم پتاسیم کلرید (KCl)

2.آب مقطر (H2O)

تئوری آزمایش:

این آزمایش در کل در دو بخش انجام می شود که در ابتدا 100 میلی لیتر محلول KCl 2 مولار را با استفاده از پودر جامد KCl بدست می آوریم و در مرحله بعد از همان محلول بدست آمده  250میلی لیتر محلولKCl 0.2 مولار بدست می آوریم .از این آزمایش بطور کلی برای بدست آوردن محلول رقیق تر از محلول غلیظ به کار می رود که در آزمایش های طولانی از این آزمایش برای رسیدن به اهداف بزرگتر استفاده می شود .

شرح آزمایش :

آزمایش به این صورت است که برای بدست آوردن محلول پتاسیم کلرید  2مولار ، بعد از اینکه بالون حجمی 100 میلی لیتری را تا بیش از نصف از آب مقطر پر کردیم ، بعد از آن 14.91 گرم ماده پتاسیم کلرید را که طبق محاسبات زیر بدست می آوریم ، به آب اضافه می کنیم و بعد ما بقی حجم بالون را با آب مقطر تا خط نشانه پر می کنیم که بعد از هم زدن محلول ، به محلول پتاسیم کلرید 2 مولار می رسیم .

FwKCl=74.56 g

? g KCl = 100ml محلول x (2mol KCl/1000ml(aq)) (74.56g KCl/1 mol KCl)

در قدم بعد برای بدست آوردن 250 میلی لیتر محلول 0.2 مولار از محلول 2 مولار ، طبق محاسبات زیر 25 میلی لیتر از محلول پتاسیم کلرید 2 مولار را بوسیله پیپت برداشته و به بالون حجمی 250 میلی لیتری انتقال می دهیم ، سپس در قدم آخر کل حجم مابقی بالون 250 میلی لیتری را تا خط نشانه با آب مقطر پر می کنیم که در این صورت محلول پتاسیم کلرید 0.2 مولاری به حجم 250 میلی لیتر بدست خواهد آمد .

M1 V1  =  M2 V2 ––––> (2M) V1 = (0.2M) (250ml)

محلول رقیق = محلول غلیظ 

––––> KCl 2M از محلول r1  = 25 ml

نتیجه گیری : با توجه به تئوری آزمایش توانستیم در گام اول با اندک خطا به 100 میلی لیتر پتاسیم کلرید 2 مولار برسیم و در مرحله دوم توانستیم طبق محاسبات از 100 میلی لیتر پتاسیم کلرید 2 مولار ، 250 میلی لیتر پتاسیم کلرید 0.2 مولار بدست آوریم