- Language
- 🇺🇸
- Joined
- Oct 7, 2024
- Messages
- 6
- Reaction score
- 7
- Points
- 3
Hloroforma sintēze (haloforma reakcija)
Nepieciešamie materiāli:
Nepieciešamie stikla trauki:
Sintezes process pa soļiem
1. solis: sagatavot nātrija hidroksīda šķīdumu
Solis Nr. 2: Pievienojiet nātrija hipohlorītu (balinātāju)
posms: Pievienojiet acetonu (haloforma reakcijas uzsākšana)
posms: maisīšana un reakcijas uzraudzība
posms: hloroforma atdalīšana
posms: hloroforma attīrīšana un mazgāšana
Haloforma reakcijas detaļas:
posms: iznākuma aprēķins
posms: drošības apsvērumi un atkritumu iznīcināšana
Nepieciešamie materiāli:
Sērijas Nr. | Ķīmiskais nosaukums | Daudzums | CAS numurs |
1 | Nātrija hidroksīds (NaOH) | 10g | 1310-73-2 |
2 | Nātrija hipohlorīts (NaOCl) | 200 ml | 7681-52-9 |
3 | Acetons (CH₃COCH₃) | 10 ml | 67-64-1 |
4 | Destilēts ūdens | 10 mL + 100 mL | 7732-18-5 |
5 | Bezūdens kalcija hlorīds (CaCl₂) | 5g | 10043-52-4 |
- 250 ml mērglāze
- Maisīšanas stienis vai magnētiskais maisītājs
- Atdalīšanas piltuve
- 1000 mL mērglāze
- Büchnera piltuve filtrēšanai
- Mērcilindrs precīzai šķidruma mērīšanai
- Ledus vanna (reakcijas temperatūras uzturēšanai)
1. solis: sagatavot nātrija hidroksīda šķīdumu
- Procedūra:
- Nomēriet 10 g nātrija hidroksīda (NaOH) un izšķīdiniet to 100 ml destilēta ūdens 250 ml mērglāzē.
- Maisiet maisījumu ar magnētisko maisītāju, līdz tas pilnībā izšķīst.
- Brīdinājums par eksotermisku reakciju: NaOH šķīdināšana ūdenī ir eksotermiska reakcija, kas nozīmē, ka izdalās siltums, tāpēc pirms nākamā soļa veikšanas ir svarīgi ļaut šķīdumam atdzist līdz istabas temperatūrai.
- Procedūra:
- Uzmanīgi pievienojiet 200 ml nātrija hipohlorīta (balinātāja) sagatavotajam NaOH šķīdumam. Nepārtraukti maisīt, lai nodrošinātu vienmērīgu sajaukšanos.
- Šis šķīdums ir haloforma reakcijas atslēga, kas notiek vēlāk, kad tiek ievadīts acetons.
- Ja nepieciešams, maisījumu turiet ledus vannā, lai izvairītos no pārkaršanas, jo nātrija hipohlorīts sadalās.
- Procedūra:
- Nātrija hipohlorīta-NaOH šķīdumam lēnām pievieno 10 ml acetona.
- Sākoties reakcijai, maisījumu nepārtraukti maisīt. Šeit sākas haloforma reakcija, kurā acetons reaģē ar nātrija hipohlorītu, lai iegūtu hloroformu (CHCl₃) un nātrija acetātu.
- Šī reakcija ir eksotermiska un var izdalīt siltumu, tāpēc rūpīgi jāuzrauga temperatūra. Lai kontrolētu reakcijas ātrumu, ievietojot mērglāzi ledus vannā, uzturēt to zemāku par 17 °C.
- Procedūra:
- Maisot maisījumu 20-30 minūtes, saglabājot temperatūru. Šajā laikā veidosies hloroforms, un produkts sāks nogulsnēties šķīduma dibenā kā smagāks šķidruma slānis.
- Turpināt maisīšanu, līdz hloroforma veidošanās ir vizuāli pamanāma kā blīvāks, dzidrs šķidrums zem augšējā ūdens slāņa.
- Procedūra:
- Maisījumu ielej atdalīšanas piltuvē. Ļauj tam nostāvēties apmēram 10 minūtes, lai hloroforms pilnībā atdalītos.
- Apakšējo slāni (hloroformu) uzmanīgi notecina atsevišķā, tīrā vārglāzē. Atstājiet ūdens slāni, kas satur blakusproduktus, piemēram, nātrija acetātu un balinātāja pārpalikumu.
- Procedūra:
- Atdalīto hloroformu skalojiet ar 10 ml destilēta ūdens dalāmajā piltuvē. Viegli sakratiet un ļaujiet nosēsties. Šo procesu atkārtojiet trīs reizes, lai atdalītu piemaisījumus un atlikušo ūdens slāni.
- Pēc izvēles hloroformam pievieno 5 g bezūdens kalcija hlorīda (CaCl₂), lai atdalītu ūdens paliekas. Ļauj nostāvēties 30 minūtes, pēc tam filtrē caur Bišnera piltuvi, lai atdalītu žāvējošo vielu.
- Haloforma reakcija ietver acetona (vai metilketonu) sadalīšanos, reaģējot ar tādu halogēnu avotu kā nātrija hipohlorīts bāzes klātbūtnē.
- Šajā gadījumā acetons reaģē ar nātrija hipohlorītu un nātrija hidroksīdu, iegūstot hloroformu (CHCl₃) un nātrija acetātu.
- Reakcijas mehānisms ietver acetona deprotonizāciju, enolāta jona veidošanos, halogenizāciju pie alfaoglekļa un oglekļa-oglekļa saites sašķelšanos, atbrīvojot hloroformu.
- Praktiskais iznākums:
- Pamatojoties uz reakcijas stehiometriju, no 10 ml acetona var iegūt aptuveni 12,3 ml hloroforma, pieņemot 100% iznākumu.
- Ar tipisku reakcijas efektivitāti 80 % praktiskais hloroforma iznākums būtu aptuveni 9,8 ml.
- Drošība:
- Reakcija ir eksotermiska, tāpēc ir ļoti svarīgi uzturēt temperatūras kontroli, izmantojot ledus vannu.
- Hloroforms ir toksisks, un ar to jārīkojas labi vēdināmā telpā vai zem tvaika nosūcēja. Jālieto atbilstoši individuālie aizsardzības līdzekļi (IAL), piemēram, cimdi un aizsargbrilles.
- Atkritumu iznīcināšana:
- Ūdens blakusprodukti, tostarp nātrija acetāts, pirms iznīcināšanas jāneitralizē.
- Hloroforma atlikumi droši jāuzglabā pienācīgi marķētā konteinerā un jālikvidē saskaņā ar vietējiem bīstamo atkritumu apsaimniekošanas noteikumiem.