- Language
- 🇺🇸
- Joined
- Oct 7, 2024
- Messages
- 6
- Reaction score
- 7
- Points
- 3
Kloroform szintézis (haloform reakció)
Szükséges anyagok:
Szükséges üvegeszközök:
Szintézis folyamat lépésről lépésre
1. lépés: Nátrium-hidroxid-oldat készítése
2. lépés: Nátrium-hipoklorit (fehérítőszer) hozzáadása
lépés: Aceton hozzáadása (a haloform reakció beindítása)
lépés: Keverés és a reakció megfigyelése
lépés: A kloroform elválasztása
lépés: A kloroform tisztítása és mosása
A haloform reakció részletei:
lépés: A hozam kiszámítása
lépés: Biztonsági megfontolások és a hulladék ártalmatlanítása
Szükséges anyagok:
Sorszám. | Kémiai név | Mennyiség | CAS-szám |
1 | Nátrium-hidroxid (NaOH) | 10g | 1310-73-2 |
2 | Nátrium-hipoklorit (NaOCl) | 200 ml | 7681-52-9 |
3 | Aceton (CH₃COCH₃) | 10 ml | 67-64-1 |
4 | Desztillált víz | 10 ml + 100 ml | 7732-18-5 |
5 | Vízmentes kalcium-klorid (CaCl₂) | 5g | 10043-52-4 |
- 250 ml-es főzőpohár
- Keverőrúd vagy mágneses keverő
- Elválasztó tölcsér
- 1000 ml-es főzőpohár
- Büchner-tölcsér szűréshez
- Mérőhenger a folyadék pontos méréséhez
- Jégfürdő (a reakcióhőmérséklet fenntartásához)
1. lépés: Nátrium-hidroxid-oldat készítése
- Eljárás:
- Mérjünk ki 10 g nátrium-hidroxidot (NaOH ), és oldjuk fel 100 ml desztillált vízben egy 250 ml-es főzőpohárban.
- Keverjük az elegyet mágneses keverő segítségével, amíg teljesen fel nem oldódik.
- Exoterm reakció figyelmeztetés: A NaOH vízben való oldódása exoterm, azaz hő keletkezik, ezért fontos, hogy hagyjuk az oldatot szobahőmérsékletűre hűlni, mielőtt a következő lépéssel folytatnánk.
- Eljárás:
- Óvatosan adjunk 200 ml nátrium-hipokloritot (fehérítőt ) az elkészített NaOH-oldathoz. Az egyenletes keveredés biztosítása érdekében folyamatosan keverje.
- Ez az oldat a kulcsa a haloform reakciónak, amely később, az aceton bevezetésekor következik be.
- Ha szükséges, tartsa az elegyet jégfürdőben, hogy elkerülje a nátrium-hipoklorit bomlásával járó túlmelegedést.
- Eljárás:
- Adjunk lassan 10 ml acetont a nátrium-hipoklorit-NaOH oldathoz.
- A reakció megkezdésekor folyamatosan keverjük az elegyet. A haloformreakció itt kezdődik, ahol az aceton reakcióba lép a nátrium-hipoklorittal, és kloroform (CHCl₃) és nátrium-acetát keletkezik.
- Ez a reakció exoterm és hőt termelhet, ezért szorosan figyelje a hőmérsékletet. Tartsuk 17 °C alatt, ha a főzőpoharat jégfürdőbe helyezzük, hogy szabályozzuk a reakció sebességét.
- Eljárás:
- Keverjük az elegyet 20-30 percig, miközben fenntartjuk a hőmérsékletet. Ez alatt az idő alatt kloroform képződik, és a termék elkezd kicsapódni egy nehezebb folyékony rétegként az oldat alján.
- Folytassa a keverést, amíg a kloroform képződése vizuálisan észrevehető sűrűbb, tiszta folyadékként a felső vizes réteg alatt.
- Eljárás:
- Vigye át az elegyet egy elválasztó tölcsérbe. Hagyjuk állni körülbelül 10 percig, hogy a kloroform teljesen elváljon.
- Az alsó réteget (kloroform) óvatosan csorgassuk le egy különálló, tiszta főzőpohárba. Hagyjuk hátra a melléktermékeket, például nátrium-acetátot és felesleges fehérítőt tartalmazó vizes réteget.
- Eljárás:
- A leválasztott kloroformot 10 ml desztillált vízzel mossuk át egy elválasztótölcsérben. Óvatosan rázzuk fel, és hagyjuk leülepedni. Ismételje meg ezt a folyamatot háromszor a szennyeződések és a maradék vizes réteg eltávolítása érdekében.
- Esetleg adjunk 5 g vízmentes kalcium-kloridot (CaCl₂) a kloroformhoz, hogy eltávolítsuk a vízmaradványokat. Hagyjuk állni 30 percig, majd szűrjük át egy Büchner-tölcséren a szárítószer eltávolítása érdekében.
- A haloform-reakció az aceton (vagy metil-ketonok) lebomlását jelenti, amikor bázis jelenlétében halogénforrással, például nátrium-hipoklorit-tal reagálnak.
- Ebben az esetben az aceton nátrium-hipoklorit és nátrium-hidroxiddal reagálva kloroformot (CHCl₃) és nátrium-acetátot kap.
- A reakció mechanizmusa az aceton deprotonálódását, enolátion képződését, halogénezést az alfa-szénatomon, majd a szén-szénatom kötés felhasadását foglalja magában, kloroformot szabadítva fel.
- Gyakorlati hozam:
- A reakció sztöchiometriája alapján 10 ml acetonból 100%-os hozamot feltételezve körülbelül 12,3 ml kloroformot lehet előállítani.
- Tipikus 80%-os reakcióhatékonysággal számolva a kloroform gyakorlati hozama körülbelül 9,8 mL lenne.
- Biztonság:
- A reakció exoterm, ezért kritikus fontosságú, hogy a hőmérsékletet jégfürdővel tartsuk fenn.
- A kloroform mérgező, ezért jól szellőző helyen vagy elszívó alatt kell kezelni. Megfelelő egyéni védőfelszerelést (PPE), például kesztyűt és védőszemüveget kell viselni.
- Hulladék-ártalmatlanítás:
- A vizes melléktermékeket, beleértve a nátrium-acetátot is, ártalmatlanítás előtt semlegesíteni kell.
- A maradék kloroformot megfelelően felcímkézett tartályban biztonságosan kell tárolni, és a helyi veszélyes hulladékokra vonatkozó előírásoknak megfelelően kell ártalmatlanítani.