ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱՆ «ԲՆԱԳԵՏ»-Ի ԼԱԲՈՐԱՏՈՐԻԱՅՈՒՄ

Ռ.Խ.Ադամյան, Տ.Վ.Ղոչիկյան
Երևանի պետական համալսարան

Բնագիտական առարկաների դասավանդման գործընթացը կտրուկ տարբերվում է հումանիտար առարկաներից նրանով, որ բացի տեսական նյութի յուրացումից, պահանջվում է նաև փորձարարական հմտություններ։ Այդ առումով քիմիա առարկայի ուսուցման կարևորագույն բաղադրամասերից են լաբորատոր աշխատանքները, որոնք հնարավորություն են տալիս գործնականորեն ամրապնդել տեսական նյութը։

Պատահական չի ասված չինական ասացվածքում` «Ասա ինձ և ես կմոռանամ, ցույց տուր ինձ և ես կհիշեմ, թույլ տուր կատարեմ և ես կիմանամ»։

Լաբորատոր աշխատանքներ կատարելիս կարևոր է ուսուցչի դերը, այն առումով, որ նա առաջին հերթին աշակերտներին պետք է ծանոթացնի տեխնիկայի անվտանգության կանոններին և իր սաներից պահանջի անվերապահորեն պահպանել դրանք։ Պարզ է, որ առաջին փորձերը պետք է իրականացվեն ուսուցչի կողմից, իսկ աշակերտների անհատական աշխատանքները, անշուշտ, ենթակա են նրա հսկողությանը։ Համոզված ենք, որ քիմիա առարկայի դասավանդման գործընթացում պետք է զուգակցվեն տեսական նյութի մատուցումը և լաբորատոր աշխատանքների իրականացումը, որն առավել նպաստավոր պայմաններ կստեղծի աշակերտների մեջ սեր արթնացնել քիմիա առարկայի նկատմամբ։ Հաշվի առնելով վերոհիշյալը, ստորև ներկայացնում ենք օրգանական մի շարք միացությունների ստացման եղանակներ, որոնք հեշտ են կատարման տեսակետից և մատչելի` ցանկացած դպրոցական լաբորատորիայի համար.

1. Մեթանի ստացումը Դյումայի եղանակով.

Լաբորատոր պայմաններում մեթան ստանալու համար օգտվում են Դյումայի ռեակցիայից` անջուր նատրիումի ացետատի և նատրոնակրի փոխազդեցությամբ։ Փորձին անհրաժեշտ նատրոնակիր ստանալու համար նատրիումի հիդրօքսիդի հագեցած լուծույթին ավելացնել վերցված նատրիումի հիդրօքսիդի զանգվածի կեսին հավասար չափով չհանգած կիր (CaO), խառնել և ստացված խառնուրդը գոլորշիացնել ու շիկացնել։

Չոր փորձանոթի մեջ լցնել մեկ կշռամաս նատրիումի ացետատ, երկու կշռամաս նատրոնակիր, այն փակել գազատար խողովակ ունեցող խցանով։ Փորձանոթը թեք վիճակով ամրացնել ամրակալին և տաքացնել սպիրտայրոցի բոցում.

Անջատված գազը զգուշությամբ այրել, այն այրվում է դժգույն բոցով, որը բնութագրական է հագեցած ածխաջրածիններին։ Ասվածը հաստատելու համար անջատված գազը բաց թողնել բրոմաջուր ու կալիումի պերմանգանատ պարունակող լուծույթներով և համոզվել, որ դրանք չեն անգունանում։

2. Էթիլենի ստացումը էթանոլից.

Էթանոլից էթիլենի ստացումն ընթանում է երկու փուլով։ Գործընթացի առաջին փուլում ստացվում է էթիլծծմբական թթու,

որը տաքացման պայմաններում ճեղքվում է, առաջացնելով էթիլեն և ծծմբական թթու

Էթիլծծմբական թթու ստանալու համար 250 մլ տարողությամբ սրվակի մեջ լցնել 20 մլ 96%-անոց էթանոլ և խառնման ու ջրային շիթով սառեցման պայմաններում փոքր բաժիններով ավելացնել 60 մլ խիտ ծծմբական թթու (d=1,84 գ/սմ3)։ Ստացված խառնուրդին ավելացնել քիչ քանակությամբ սիլիկատային ավազ` հավասարաչափ տաքացում ապահովելու համար, սրվակը փակել գազատար խողովակ հարմարեցված խցանով ու տաքացնել մինչև 160-170oC։ Անջատված գազը բաց թողնել առանձին բրոմաջուր ու կալիումի պերմանգանատի լուծույթ պարունակող փորձանոթների մեջ և համոզվել, որ լուծույթներն անգունանում են։

Քանի որ փորձի համար օգտագործվում է խիտ ծծմբական թթու, ապա էթիլեին զուգահեռ կարող են ստացվել նաև CO2 և SO2։ Մաքուր էթիլեն ստանալու համար գազային խառնուդը պետք է անցկացնել նատրիումի հիդրօքսիդի 10%-անոց լուծույթով։

3. Ացետիլենի ստացումը կալցիումի կարբիդից։

Վյուրցի սրվակը, որին հարմարեցված է նատրիումի քլորիդի խիտ լուծույթ պարունակող կաթեցնող ձագար և գազատար խողովակ, տեղավորել մի քանի կտոր կալցիումի կարբիդ, այնուհետև կաթիլներով ավելացնել նատրիումի քլորիդի լուծույթ (կարելի է ավելացնել նաև մաքուր ջուր, սակայն խորհուրդ չի տրվում, քանի որ ռեակցիան ընթանում է շատ բուռն).

Մաքուր ացետիլեն ստանալու համար անջատվող գազը, որը կարող է պարունակել ածխաթթու գազ, բաց թողնել նատրիումի հիդրօքսիդի 10%-անոց լուծույթով։

4. Կաուչուկի ստացումը ֆիկուսից.

Ինչպես հայտնի է բնական կաուչուկը` իզոպրենային կաուչուկ, մեծ քանակությամբ պարունակվում է Հեվեա ծառի հյութում, սակայն որոշակի քանակությամբ կաուչուկ առկա է նաև մի շարք արևադարձային բույսերում։ Այդպիսիներից է ֆիկուսը, որից կաուչուկ կարելի է ստանալ լաբորատորիայում։

Ֆիկուսի 1-2 տերև ճզմել և անջատված հյութը լցնելել փորձանոթի մեջ, ավելացնել 5 մլ ջուր, 0,5 գ կալցիումի քլորիդ և ստացված խառնուրդը թափահարել։ Վերջինիս վրա կաթիլներով ավելացնել էթանոլ։ Շատ արագ լուծույթի մակերևույթին երևում են կաուչուկի փաթիլները։

Կաուչուկը կրկնակի կապերով բարձրամոլեկուլային միացություն է, որի առկայությունը հեշտությամբ կարելի է ապացուցել։ Դրա համար փաթիլների մի մասը ապակե ձողիկով տեղափոխել փորձանոթի մեջ և լուծել 2-3 մլ քլորոֆորմում (կամ բենզոլում)։ Լուծույթի մի մասի վրա ավելացնել կալիումի պերմանգանատի ջրային լուծույթ. անմիջապես նկատվում է գունազրկում։ Նախնական լուծույթի մյուս մասը տեղափոխել ժամացույցի ապակու վրա և զգուշորեն գոլորշիացնել։ Լուծիչի հեռացնելուց հետո մնում է կաուչուկի էլաստիկ թաղանթ։

5. «Չոր սպիրտ»-ի ստացումը.

«Չոր սպիրտի» հիմնական բաղադրամասը ուրոտրոպինն է, որի քիմիական անվանումը հեքսամեթիլենտետրամին է։ Այն ստանալու համար հախճապակե թասի մեջ լցնել 10-ական մլ ֆորմալդեհիդի 30-40%-անոց և ամոնիումի հիդրօքսիդի 20%-անոց լուծույթներ։ Թասը տեղադրել ջրային բաղնիքի վրա և լուծույթը գոլորշիացնել մինչև հեղուկի լրիվ հեռացումը։ Թասի հատակին մնում են ուրոտրոպինի սպիտակ բյուրեղներ.

Ուրոտրոպինը յուրահատուկ հոտով նյութ է, այն անկայուն է թթվային միջավայրում։ Ասվածը հաստատելու համար փորձանոթի մեջ տեղափոխել ստացված ուրոտրոպինի մի քանի բյուրեղ, ավելացնել աղաթթվի նոսր լուծույթ և տաքացնել։ Քայքայման ընթացքում զգացվում է ֆորմալդեհիդի հոտը։

6. Մրգային էսթերների ստացումը.

Բուսական աշխարհում շատ են տարածված հոտավետ նյութեր, որոնք պատկանում են օրգանական միացությունների տարբեր դասերի։ Այդ դասերի թվին են պատկանում նաև կարբոնաթթուների էսթերները։ Առավել տարածված են մրջնաթթվի, քացախաթթվի և կարագաթթվի էսթերները, որոնց բնութագրական են խնձորի, տանձի, բալի և այլ մրգերի հոտեր։ Էսթերների ստացման մատչելի եղանակները հնարավորություն են տալիս դրանք ստանալ ցանկացած լաբորատորիայում։

Կարագաթթվի էթիլէսթեր. – Փորձանոթի մեջ լցնել 2-ական մլ կարագաթթու և էթանոլ, ավելացնել 1-1,5 մլ խիտ ծծմբական թթու և փորձանոթը ընկղմել եռացող ջրային բաղնիքի մեջ։ 3-5 րոպե տաքացնելուց հետո սառեցնել և փորձանոթի պարունակությունը տեղափոխել սառը ջրով լցված բաժակի մեջ։ Ստացված էսթերը հավաքվում է լուծույթի մակերևույթին։

Ստացված էսթերն ունի ծիրանի հոտ։ Փորձը կատարել քարշիչ պահարանում։

Նման եղանակով և ելանյութերի նույն քանակներով ստացվում են մրջնաթթվի ամիլէսթեր` բալի հոտով.

և կարագաթթվի բութիլէսթեր` արքայախնձորի (անանաս) հոտով.

7. Արհեստական մետաքսաթելի ստացումը բջջանյութից.

Փորձը կատարելու համար նախօրոք անհրաժեշտ է պատրաստել Շվեյցերի ազդանյութ (ռեակտիվ)` 150 մլ 5 %-անոց պղնձի (II) սուլֆատի լուծույթին ավելացնել քիչ ավելցուկով վերցրած ալկալու լուծույթ և ստացված պղնձի հիդրօքսիդը ֆիլտրել, նստվածքը մի քանի անգամ լվանալ ջրով և անմիջապես լուծել 25%-անոց ամոնիումի հիդրօքսիդի 100 մլ լուծույթում, մինչև լուծույթի հագենալը ։

Պատրաստի ազդանյութից 100մլ տեղափոխել 500 մլ-ոց բաժակի մեջը, գցել մի քիչ բամբակ և, ապակե ձողիկով խառնելով այն լուծել։ Բամբակի ավելացումը շարունակել մինչև ստացվի մածուցիկ հեղուկ, որը բարակ շիթով լցնել 10 %-անոց աղաթթու պարունակող բաժակի մեջ։ Խառնուրդում եղած ամոնիակը չեզոքանում է աղաթթվով, որի արդյունքում խառնուրդից առանձնանում է արհեստական մետաքսաթելը։ Տեղի ունեցող գործընթացը կարելի է ներկայացնել հետևյալ հավասարումով.

8. Ֆենոլֆտալեինի ստացումը.

Ֆենոլֆտալեինը անալիտիկ (վերլուծական) քիմիայում լայնորեն կիրառվում է որպես թթվա-հիմնային տիտրման հայտանյութ։

Այն ստանալու համար 0,5 գ ֆտալաթթվի անհիդրիդը լցնել չոր փորձանոթի մեջ, ավելացնել նույնքան ֆենոլ և խառնել ապակե ձողով։ Խառնուրդի վրա զգուշորեն ավելացնել 1-2 կաթիլ խիտ ծծմբական թթու և տաքացնել սպիրտայրոցի բոցում մինչև հալվելը, որից հետո տաքացումը շարունակել ևս 2 րոպե պարբերաբար փորձանոթը հեռացնելով բոցից, ռեակցիոն խառնուրդի ածխացումից խուսափելու համար։ Փորձանոթի պարունակությունը սառեցնելուց հետո խառնուրդի վրա ավելացնել 4-5 կաթիլ ալկալու 50%-անոց լուծույթ։ Խառնուրդը գունավորվում է վարդագույն գույնով։ Դա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ ֆենոլֆտալեինը հիմնային միջավայրում անցնում է մեկ այլ կառուցվածքի.

Սակայն պետք է հիշել, որ միջավայրի հիմնայնությունը խստորեն ազդում է գոյացող մասնիկի կառուցվածքի վրա, որից էլ հետևում է, որ լուծույթը կարող է ստանալ տարբեր գունավորում։ pH-ի ցածր արժեքի դեպքում այն կարող է ստանալ նարնջագույն գունավորում, իսկ խիստ բարձրերի դեպքում նորից անգույն.

Գրականություն

1. Хомченко Г.П., Платонов Ф.П., Чертков И.Н., Демонстрационный эксперимент по химии, М., «Просвещение», 1978.
2. Сомин Л.Е., Увлекательная химия, М., «Просвещение», 1978.
3. Алексинский В.Н., Занимательные опыты по химии, М., «Просвещение», 1980.

ԲՆԱԳԵՏ 2, 2o11թ., էջ 87-90

Կարդացեք նաև.

Հեղինակ` Ռոբերտ Ադամյան

ԵՊՀ քիմիայի ֆակուլտետի անօրգանական քիմիայի դոցենտ, քիմիական գիտությունների թեկնածու:

ՀԵՏԱՔՐՔԻՐ, ՔԻՄԻԱԿԱՆ ՓՈՐՁԵՐ , , , , , , , , , , , , , , , ,

Պատասխանել

Ձեր էլ. փոստի հասցեն չի հրապարակվելու: Պարտադիր դաշտերը նշված են *-ով


2 × 4 =

Դուք կարող եք օգտագործել հետեւյալ HTML թեգերը եւ ատրիբուտները. <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>