- Language
- 🇺🇸
- Joined
- Oct 7, 2024
- Messages
- 6
- Reaction score
- 7
- Points
- 3
Sinteza cloroformului (reacția haloformului)
Materiale necesare:
Sticlărie necesară:
Procesul de sinteză pas cu pas
Pasul 1: Pregătirea soluției de hidroxid de sodiu
Pasul 2: Adăugați hipoclorit de sodiu (înălbitor)
Etapa 3: Adăugarea acetonei (inițierea reacției de haloform)
Etapa 4: Agitarea și monitorizarea reacției
Etapa 5: Separarea cloroformului
Etapa 6: Purificarea și spălarea cloroformului
Detalii privind reacția cu haloform:
Etapa 7: Calcularea randamentului
Etapa 8: Considerații privind siguranța și eliminarea deșeurilor
Materiale necesare:
Nr. de serie | Denumire chimică | Cantitatea | Număr CAS |
1 | Hidroxid de sodiu (NaOH) | 10g | 1310-73-2 |
2 | Hipoclorit de sodiu (NaOCl) | 200 mL | 7681-52-9 |
3 | Acetonă (CH₃COCH₃) | 10 mL | 67-64-1 |
4 | Apă distilată | 10 mL + 100 mL | 7732-18-5 |
5 | Clorură de calciu anhidră (CaCl₂) | 5g | 10043-52-4 |
- Beaker de 250 mL
- Tijă de agitare sau agitator magnetic
- Pâlnie de separare
- Beaker de 1000 mL
- Pâlnie Büchner pentru filtrare
- Cilindru gradat pentru măsurarea precisă a lichidului
- Baie de gheață (pentru menținerea temperaturii de reacție)
Pasul 1: Pregătirea soluției de hidroxid de sodiu
- Procedură:
- Măsurați 10 g de hidroxid de sodiu (NaOH) și dizolvați-l în 100 ml de apă distilată într-un pahar de 250 ml.
- Agitați amestecul folosind un agitator magnetic până la dizolvarea completă.
- Avertisment privind reacția exotermică: Dizolvarea NaOH în apă este exotermă, ceea ce înseamnă că se va genera căldură, deci este important să lăsați soluția să se răcească la temperatura camerei înainte de a trece la pasul următor.
- Procedură:
- Adăugați cu atenție 200 ml de hipoclorit de sodiu (înălbitor) la soluția de NaOH preparată. Se amestecă constant pentru a asigura o amestecare uniformă.
- Această soluție este cheia pentru reacția haloformă, care are loc mai târziu, când se introduce acetona.
- Păstrați amestecul într-o baie de gheață, dacă este necesar, pentru a evita supraîncălzirea pe măsură ce hipocloritul de sodiu se descompune.
- Procedură:
- Se adaugă încet 10 ml de acetonă la soluția de hipoclorit de sodiu-NaOH.
- Se agită continuu amestecul pe măsură ce reacția începe. Reacția de haloform începe aici, unde acetona reacționează cu hipocloritul de sodiu pentru a produce cloroform (CHCl₃) și acetat de sodiu.
- Această reacție este exotermă și poate produce căldură, deci monitorizați îndeaproape temperatura. Mențineți-o sub 17°C prin plasarea paharului într-o baie de gheață pentru a controla viteza de reacție.
- Procedură:
- Agitați amestecul timp de 20-30 de minute, menținând temperatura. În acest timp va avea loc formarea de cloroform, iar produsul va începe să precipite sub forma unui strat lichid mai greu la baza soluției.
- Se continuă agitarea până când formarea cloroformului este vizibilă ca un lichid mai dens, limpede, sub stratul apos superior.
- Procedură:
- Se transferă amestecul într-o pâlnie de separare. Se lasă să stea timp de aproximativ 10 minute pentru a permite separarea completă a cloroformului.
- Se scurge cu grijă stratul inferior (cloroform) într-un pahar de laborator separat, curat. Se lasă în urmă stratul apos care conține subproduse precum acetatul de sodiu și excesul de înălbitor.
- Procedură:
- Cloroformul separat se spală cu 10 ml de apă distilată într-o pâlnie de separare. Se agită ușor și se lasă să se decanteze. Se repetă acest proces de trei ori pentru a elimina impuritățile și orice strat apos rezidual.
- Opțional, adăugați 5 g de clorură de calciu anhidră (CaCl₂) la cloroform pentru a elimina orice urmă de apă. Se lasă să stea timp de 30 de minute, apoi se filtrează printr-o pâlnie Büchner pentru a îndepărta agentul de uscare.
- Reacția cu haloform implică descompunerea acetonei (sau a metilcetonelor) atunci când reacționează cu o sursă de halogen, cum ar fi hipocloritul de sodiu, în prezența unei baze.
- În acest caz, acetona reacționează cu hipocloritul de sodiu și hidroxidul de sodiu pentru a produce cloroform (CHCl₃) și acetat de sodiu.
- Mecanismul reacției implică deprotonarea acetonei, formarea unui ion enolat, halogenarea la nivelul carbonului alfa și apoi ruperea legăturii carbon-carbon, eliberând cloroform.
- Randament practic:
- Pe baza stoechiometriei reacției, 10 ml de acetonă pot produce aproximativ 12,3 ml de cloroform, presupunând un randament de 100%.
- Cu o eficiență tipică a reacției de 80%, producția practică de cloroform ar fi de aproximativ 9,8 ml.
- Siguranță:
- Reacția este exotermică, astfel încât este esențial să se mențină controlul temperaturii folosind o baie de gheață.
- Cloroformul este toxic și trebuie manipulat într-o zonă bine ventilată sau sub o hotă. Trebuie purtat echipament de protecție individuală (EPI) adecvat, cum ar fi mănuși și ochelari de protecție.
- Eliminarea deșeurilor:
- Subprodusele apoase, inclusiv acetatul de sodiu, trebuie neutralizate înainte de eliminare.
- Orice cloroform rezidual trebuie depozitat în siguranță într-un recipient etichetat corespunzător și eliminat în conformitate cu reglementările locale privind deșeurile periculoase.