实验五 溴乙烷的制备及折光率的测定.doc

实验五 溴乙烷的制备及折光率的测定（5学时）准备工作：1洗净一个锥形瓶、一整套蒸馏装置及一个分液漏斗放入烘箱中；2注意：分液漏斗擦净凡士林，旋塞和塞子用棉线系好（必须配套使用）；各磨口要分开存放和烘干。一、实验目的1学习以结构上相对应的醇为原料合成一卤代烷的实验原理和方法。2学习低沸点蒸馏的基本操作和分液漏斗的使用方法。3学习折光率的测定及阿贝折光计的使用和维护。4了解卤代烃的性质。二、实验原理1溴乙烷的制备脂肪簇卤代烷可通过醇与氢卤酸共热来制备。因此在实验室中我们可用溴化钠、浓硫酸和乙醇共热制备溴乙烷：浓硫酸的作用：（1）吸收反应中生成的H2O使HBr酸保持较高浓度，做吸水剂；（2）提供质子，使醇质子化，作催化剂；（3）使生成的水质子化，减少逆反应的发生。但是浓硫酸的存在也会引起下列副反应：同时由于反应是可逆的，为了提高产率，我们采取了以下办法：（1）增加反应物NaBr的用量；（2）蒸馏出产物溴乙烷和水。2折光率的测定当光线从空气中进入密度较大的透明液体中时，其光速会变小，入射光的方向也会在入射点向垂线偏折。这种现象我们们把它叫做折射现象。我们用光线在空气中的传播速率与它在液体中的传播速率之比来定义该液体的折光率，常用n表示。图5 光的折射由于入射光的波长、测定温度等因素对物质的折光率有显著影响，因而其测定值通常要标注操作条件。例如，在20条件下，以钠光D线波长(589.3 nm)的光线作入射光所测得的四氯化碳的折光率为1.4600，记为1.4600。由于所测数据可读至小数点后第四位，精确度高，重复性好，因而以折光率作为液态有机物的纯度标准甚至比沸点还要可靠。另外，温度对折光率的影响呈反比关系，通常温度每升高1，折光率将下降3.510-45.510-4。为了方便起见，在实际工作中常以410-4近似地作为温度变化常数。三、试剂及器材1器材： 25 mL圆底烧瓶1个；10 mL圆底烧瓶2个；30 mL锥形瓶2个；空心塞1个；200 mL烧杯2个；真空接液管1个；75弯头；蒸馏头；直形冷凝管；温度计100 2个；温度计套管；分液漏斗2个；量筒10 mL ；加热套250 mL，滴管；阿贝(Abbe)折光计；擦镜纸；镊子。2试剂：95 %乙醇，浓硫酸，溴化钠固体。无水乙醇5ml，止暴剂，丙酮，铜丝，硝酸银酒精溶液，碘化钠丙酮溶液。四、主要试剂及产品的物理常数名称Mb.p./D420S水95%EtOH4678.40.7893NaBr10313903.203EtBr10938.41.4239难溶Et2O74.1234.50.71378微溶C2H428.05-103.710.384不溶浓H2SO4983381.384五、实验内容与基本操作1分液漏斗和滴液漏斗的使用（1）分液漏斗和滴液漏斗的应用范围：分离两种不反应而分层的液体；从溶液中萃取某种成分；用水或碱或酸洗涤某种产品，以除出其杂质；用于滴加某种试剂，可控制速度。（2）使用步骤：先检查玻璃塞和旋塞是否用棉线系住；检查玻璃塞和旋塞是否漏水，如玻璃塞漏水，则不能使用，如旋塞漏水可涂凡士林；涂凡士林时应先擦干旋塞，再用手沾取少量凡士林在旋塞孔附近5mm以外的范围薄薄地、均匀地涂上一层，然后插入，向一个方向旋转至透明，再检查是否漏水；如不漏水，倒入要洗涤或要萃取的混合液，加入洗涤液，振摇；放气；固定于铁架台上静置分层；将上口玻璃塞上的凹槽对准小圆孔，放出下层，再振摇，静置，放尽下层；上层从上口倒出；用毕，洗净，擦净旋塞凡士林，玻璃塞和旋塞处都应夹上纸条，以免放置过久，无法开启。（3）使用注意事项：旋塞和玻璃塞都应用线系好，因为塞子和分液漏斗要严格配套，否则可能漏水，因此哪怕是同一型号，也不能将它们混用；将分液漏斗放入烘箱中烘干时：必须擦净旋塞上的凡士林，否则凡士林碳化，很难洗去；旋塞和玻璃塞都应取下，以免烘干后无法开启；不能用手拿住分液漏斗下端；不能用手拿住分液漏斗进行分层、分液；不论是萃取还是洗涤，上下两层液体都应保留到实验完毕，否则一旦中间操作失误，就无法补救；上层只能从上口倒出，以免被沾污；用毕，洗净，擦净旋塞凡士林，玻璃塞和旋塞处都应夹上纸条，以免放置过久，无法开启。2折光率的测定（1）Abbe折光计的校正：恒温洗涤校正恒温后，开户下面棱镜，使镜面水平，滴入12滴丙酮，合上棱镜片刻，使难挥发的污物逸走，再打开棱镜，用丝巾或擦镜纸轻轻擦干净镜面，然后校正。用重蒸馏水校正：nD20=1.33299。用标准折光玻璃块校正：nD20=1.66。将棱镜全打开使成水平，用少许1-溴代萘置光滑棱镜上，玻璃块就粘附于镜面上，使玻璃块直接对准反射镜，转动左边刻度盘，使读数镜内标尺读数为1.66,调节反射镜，使入射光进入棱镜，使视场最清晰。转动消色调节器，消除色散,再用一特制的小旋子旋动右面镜筒下方的方形螺旋，使明暗界线和“+”字交叉重合。（2）测定：用滴管滴2-3滴丙酮洗涤，干后在磨砂棱镜上滴入样品2-3滴，使液体充满视场且无气泡，关紧棱镜。转动反射镜使视场最亮，转动刻度盘，找到明暗分界线和彩色光带，再转动消色调节器至看到明晰界线，转动刻度盘，使分界对准“+”字交叉中心，并读折光率，稍转一下，重读2-3次。注意：如果液体折光率不在1.3-1.7，Abbe折光计不能测定。找不到明暗交界线，或目镜中看到的图形是畸形的，不是一半明一半暗，则是由于棱镜间未充满液体。如出现光环，则有可能是有光线未经过棱镜直接照射在聚光透镜上，这时应调节反射镜。 （3）Abbe折光计的维护：使用前后，棱镜均需用丙酮或乙醚洗净，并干燥。滴管、镊子等硬物不能触及镜面，擦洗也只能用丝镜或擦镜纸，不能用力擦。酸、碱等腐蚀性物质不能使用折光计测定，可用浸入式折光计测定。用完后将仪器擦净，合上棱镜，放入盒中，盒中应有干燥剂。折光计不得放在阳光直射或靠近热源的地方，防止样品蒸发迅速。3溴乙烷的制备在25mL 园底烧瓶中加入3.3 mL ( 2.60 g ，56.7 mmol ) 95% 乙醇，及3 mL 水，在不断振摇和冷水冷却下，漫漫加入6.3 mL (11.62 g , 113.3 mmol ) 浓硫酸，冷至室温后，在冷却下加入5.00 g ( 50 mmol ) 研成细粉状的溴化钠，稍加振摇混合后，加入几粒沸石，安装成常压蒸馏装置。接受器内外均应放入冰水混合物，以防止产品的挥发损失。接液管的支管用橡皮管到入下水道或室外。将反应混合物在石棉网上小火加热蒸馏，使反应平稳发生，直至无油状物馏出为止。将馏出液倒入分液漏斗中，分出的有机层置于25 mL干燥的锥形瓶中，在冰水浴中，边振摇边滴加浓硫酸，直至锥形瓶底分出硫酸层为止。用干燥的分液漏斗分去硫酸液，将溴乙烷粗产品倒入干燥的蒸馏瓶中，水浴加热蒸馏，接受器外冰水浴冷却，收集37-40 的馏分。称量、计算产率（产品重3.2 g ，产率60.5 %）。溴乙烷为无色液体，沸点38.4，d204 1.46，折光率1.4239。测试与检验：（1）铜的卤化物生成鄂尔斯坦实验 取一段细铜丝，将其一端绕成23圈螺旋，在火焰上加热至火焰无色。冷却后浸入溴乙烷中，然后将其放入火焰中。观察火焰的颜色变化。 （2）硝酸银酒精溶液试验取0.5mL硝酸银酒精溶液，放入洗净干燥的试管中，加入2滴新制的溴乙烷样品，振荡后，再静置约3min，观察有无沉淀。如不析出沉淀，在水浴中温热23min，再观察现象。（3）碘化钠的丙酮溶液试验取0.5mL碘化钠丙酮溶液放入干燥试管中，加入2滴溴乙烷，振荡后，静置约2min,观察有无沉淀，在水浴上加热，观察现象（如有淡红色出