Příprava a reakce ethynu

Ethyn, též acetylen, je bezbarvý plyn. Se vzduchem tvoří výbušnou směs. Používá se jako surovina pro výrobu organických sloučenin, např. acetaldehydu nebo (poly)vinylchloridu. Používá se rovněž při sváření.

Úkol: Připravte acetylen a ověřte jeho vlastnosti.

Pomůcky: Baňka s bočním vývodem (150 ml) (frakční baňka), zátka s otvorem, dělící nálevka, dvě promývací baňky (100 ml), kádinka, spojovací hadice (3 ks), odváděcí trubice rovná a zahnutá, velké zkumavky (alespoň 20 ml), zátka, lžička, skleněná tyčinka, ochranný štít, špejle, zápalky, navažovací lodička, držák na zkumavky.

Chemikálie: CaC2 (H260 při styku s vodou uvolňuje hořlavé plyny), NaCl, bromová voda (H332 zdraví škodlivý při vdechování, H315 dráždí kůži, H318 poškozuje oči, H400 toxický pro vodní organismy), roztok KOH 10% (H314 leptá kůži, poškozuje oči, H290 korozivní), H2SO4 96% (H314 leptá kůži a poškozuje oči), roztok K2Cr2O7 10% (H272 oxidant, H350 karcinogen, H340 mutagen, H260fD poškozuje reprodukci, H330, H301 toxický při vdechování a požití, H312 zdraví škodlivý při styku s kůží, H372 poškozuje orgány, H314 leptá kůži a poškozuje oči, H334 alergen při styku s kůží, H410 vysoce toxický pro vodní organismy), aceton (H225 hořlavina, H319 dráždí oči, H336 způsobuje ospalost).

Pracovní postup:

• Dodržujte bezpečnost práce, nezapomínejte na použití ochranných prostředků (brýle, plášť, rukavice). Celou práci je vhodné provádět v digestoři.
• Sestavte aparaturu podle schématu (Obr. 1) nebo podle vzorové aparatury v laboratoři. Je nezbytné, aby baňka s bočním vývodem byla zcela suchá. Pokud suchá není, dejte jí sušit do sušárny. Aparaturu si nechte zkontrolovat vyučujícím.
• Do suché baňky s bočním vývodem vsuňte krystalky karbidu vápenatého, které jste předem odvážili na navažovací lodičce (5 g). Baňku uzavřete dělící nálevkou se zábrusem.
• Jednu promývací baňku naplňte zhruba do poloviny roztokem dichromanu draselného a požádejte vyučujícího, aby do ní přikápl několik kapek kyseliny sírové. !Dichroman draselný je jedovatá látka, pracujte s ní v rukavicích a podle instrukcí vyučujícího! Pak promývací nádobu připojte pomocí odváděcí trubice a hadice k baňce s bočním vývodem.
• Druhou promývací nádobu naplňte roztokem hydroxidu draselného a zapojte ji za první promývací baňku pomocí hadice. Zároveň na ni připojte odváděcí trubici.
• Do dělící nálevky převeďte pomocí odměrného válce nasycený roztok chloridu sodného (100 ml) a pozvolna jej přikapávejte do baňky.
• V znikající plyn nechte volně unikat asi 1 minutu (dojde k vypuzení vzduchu z aparatury).
  
• Najímejte čistý acetylen nad vodou do několika větších zkumavek (2 ks) a zazátkujte je. Zkumavku před jímáním naplňte vodou, vznikající plyn ji vytěsní.
• S první zkumavkou proveďte test na čistotu acetylenu. Nasaďte si ochranný štít a pracujte dále od vyvíjecí aparatury. Pokuste se zapálit najímaný acetylen hořící špejlí. (Zkumavku upevněte do držáku na zkumavky.)
• Po najímání acetylenu do zkumavek odstraňte skleněnou vanu s vodou a nechte acetylen probublávat bromovou vodou ve zkumavce (Obr. 2). Pozorujte změny.
• Acetylen ve druhé zkumavce zapalte u jejího ústí a pozorujte plamen. Určete pevné zplodiny hoření acetylenu.
• Umyjte použité laboratorní nádobí, ukliďte pracovní stůl a předejte jej vyučujícímu.

Obsah protokolu:

Po dokončení práce zpracujte protokol z laboratorní úlohy, který bude obsahovat následující náležitosti:

• Jméno a příjmení, třída, datum.

• Název a cíl práce.

• Stručně popište pracovní postup a popište sledované změny v reakcích.

• Napište rovnici přípravy acetylenu.

• Vypracujte úkoly nebo odpovězte na následující otázky:

  • Jaké zplodiny vznikají při hoření acetylenu?

  • Proč necháváme probublávat vyvíjený acetylen přes dvě promývací nádoby s roztoky?

  • Jaká reakce probíhá ve zkumavce s bromovou vodou a acetylenem?

  • Proč musí být baňka na začátku reakce dokonale suchá? Jak probíhá reakce karbidu vápenatého s vodou?

• Závěr.