Zapoznaj się z opisem przeprowadzonego doświadczenia na temat otrzymywania toluenu i wykonaj polecenie

Analiza doświadczenia: Jak otrzymać toluen?

Problem badawczy: Czy w reakcji alkilowania benzenu metodą Friedla-Craftsa można otrzymać toluen?

Hipoteza: Toluen można otrzymać w reakcji alkilowania benzenu metodą Friedla-Craftsa.

Odczynniki:

• chlorek glinu;

• chlorometan rozpuszczony w benzenie.

Sprzęt laboratoryjny:

• zlewka - naczynie szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

• lejek szklany - podstawowy sprzęt laboratoryjny, zazwyczaj w kształcie stożka zakończonego rurką lub szlifem, który służy do przelewania płynów, przesypywania proszków oraz do sączenia;

• kolba trójszyjna - naczynie laboratoryjne, rodzaj kolby okrągłodennej z trzema szyjami służącej do przeprowadzania reakcji chemicznych;

• mieszadło mechaniczne;

• Statyw - element sprzętu laboratoryjnego, rodzaj metalowego statywu służącego do montowania szklanej aparatury;

• cylinder miarowy - podłużne szklane naczynie laboratoryjne w kształcie walca z umieszczoną na ściance podziałką objętości. Służy do odmierzania cieczy;

• chłodnica - podłużne szkło laboratoryjne, wewnątrz którego znajduje się spiralna rurka przez którą przepływa zimna woda schładzająca powstające podczas reakcji opary. Służy do skraplania gazów powstających podczas ogrzewania substancji;

• korek szklany - niewielki element, służący do szczelnego zamykania szkła laboratoryjnego ze szlifem;

• łyżka laboratoryjna - długi trzonek wykonany ze szkła, porcelany lub metalu zakończony z jednej strony łyżeczką. Służy do nabierania sypkich substancji chemicznych;

• wkraplacz - naczynie laboratoryjne służące do precyzyjnego dozowania ciekłych substancji, zazwyczaj substratów do prowadzonej w kolbie reakcji chemicznej.

Przebieg doświadczenia:

1. Zmontowano aparaturę potrzebną do przeprowadzenia eksperymentu. Umieszzono kolbę trójszyjną okrągłodenną w stojaku. W środkowej szyi umieszczono mieszadło mechaniczne. W lewej szyi umieszczono chłodnicę kulową połączoną z rurką z chlorkiem wapnia oraz pochłaniaczem gazu.

2. Za pomocą łyżeczki umieszczono chlorek glinu w kolbie okrągłodennej.

3. W prawej szyi kolby okrągłodennej umieszczono wkraplacz z wyrównywaniem ciśnienia.

4. Następnie za pomoca cylindra miarowego odmierzono 100 centymetrów sześciennych chlorometanu rozpuszczonego w benzenie i umieszczono we wkraplaczu.

5. zatkano wraplacz korkiem i rozpoczęto wkraplanie badanej substancji do kolby okrągłodennej.

6. Obserwowano zawartość pochłaniacza gazu.

Obserwacje:

W trakcie prowadzenia reakcji w zlewce z wodą pojawiają się pęcherzyki gazu.

Wyniki:

W wyniku reakcji następuje utworzenie obojętnego, zalkilowanego produktu – toluenu. Towarzyszy temu utworzenie chlorowodoru oraz odtworzenie chlorku glinu.

Wnioski:

Toluen można otrzymać w reakcji alkilowania benzenu metodą Friedla‑Craftsa.

Hipoteza została potwierdzona.

Chlorek glinu pełni funkcję katalizatora.

Chlorek wapnia jest substancją higroskopijną, pochłania wodę. Reakcję otrzymywania toluenu przeprowadza się w warunkach bezwodnych. Zastosowanie chlorku wapnia zabezpiecza reakcję przed dostaniem się wody do kolby reakcyjnej.

Zastosowana chłodnica w aparaturze pomaga w odprowadzeniu powstającego chlorowodoru. Jest połączona z aparaturą pochłaniającą chlorowodór.