溴乙烷消去反应制乙烯实验的改进.doc

联系人 杨广斌 13905882835 Lsygb2003@ 11 盛有溴乙烷与氢氧化钾乙醇溶液的圆底烧瓶2 较长的软橡皮管3 盛有水的洗气瓶4 盛有稀酸性高锰酸钾溶液的试管图 2 溴乙烷与氢氧化钾乙醇溶液的反应装置（改良版）溴乙烷消去反应制乙烯实验的改进发表在2010年第2期《化学教育》第 67页杨广斌（浙江省丽水中学 323000）摘要 先充分振荡盛有溴乙烷与饱和氢氧化钾乙醇混合液的烧瓶，再水浴加热，就能得到乙烯气体若重复上述操作数次，就能得到较多的乙烯气体关键词 溴乙烷 消去反应 乙烯制备 化学热力学 氢氧化钾1 原实验江苏教育出版社的《有机化学基础》 （2008年6月第2版）第62页有一个利用溴乙烷消去反应制取乙烯气体的实验：组装如图1所示装置，向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钾乙醇溶液，加热，观察实验现象笔者用上述实验装置多次实验，发现产生的乙烯气体量少，试管内稀酸性高锰酸钾溶液褪色现象很不明显2 原因分析首先，溴乙烷与饱和氢氧化钾的乙醇溶液是两种互不相溶的液体，静置时会分层，所以上图烧瓶中两种液体之间的接触面积较小，不利于消去反应的发生，生成的乙烯产量低，导致试管内稀酸性高锰酸钾溶液褪色现象很不明显。

其次，溴乙烷的沸点低，只有38.4℃，若用酒精灯直接加热烧瓶，温度较高，会导致大量溴乙烷来不及发生消去反应就快速挥发，因此产生乙烯气体的量少，以致于实验现象很不明显3 改良后的实验针对上述两条原因，笔者作了两点相应的改良，结果溴乙烷消去产生了较多的乙烯，试管内稀酸性高锰酸钾溶液很快褪色以下介绍经笔者改良的实验装置和实验步骤第一步，组装如图2所示装置，向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钾的乙醇溶液用力振荡圆底烧瓶片刻，使反应混合溶液充分接触 （为了方便振荡圆底烧瓶，撤走了原装置如图1中的铁架台，而在圆底烧瓶与洗气瓶之间改用一根10cm 以上的软橡皮管连接 ）在振荡过程中，可发现试管内的导管口冒出断断续续的气泡图 1 溴乙烷与氢氧化钾乙醇溶液的反应装置管联系人 杨广斌 13905882835 Lsygb2003@ 2第二步，把第一步振荡后的圆底烧瓶立即放入水浴(45℃~85℃之间较好)中加热，如图3，此时会看到试管内的导管口快速冒出大量的气泡，随时间推移气泡逐渐减少，当气泡较少后，重复第一步和第二步，又能得到大量的乙烯气体笔者用改进后的装置多次实验，现象均很明显4 测量生成的乙烯气体笔者将上面图2、图3装置中的“4 盛有稀酸性高锰酸钾溶液的试管”换成排水集气装置，如下图4，便可以测量乙烯气体的体积。

取上文约定的反应物用量，按上述的第一步和第二步操作，可收集到90mL左右的乙烯气体，实验的重复性良好取上文约定的反应物用量，若仅按上述的第一步操作，即在25℃室温下连续振荡圆底烧瓶3min，也能收集到10mL左右的乙烯综上所述，笔者认为：要得到较多的乙烯，首先是用力振荡圆底烧瓶，使反应混合液充分接触；其次是适当升高温度 “充分振荡”和“适当升温”是本实验取得成功的两个要素，前者更重要5 理论分析化学热力学理论也支持笔者的实验改进查文献得C 2H5Br(l)、H 2O(l)、KBr(cr)、KOH(cr)、C 2H4(g)的Δ f GmӨ数值分别为 [1]-25.8、-237.1、-380.7 、-397.1、+68.4，单位为kJ.mol -1，利用这些数据计算溴乙烷消去反应的 Δ f GmӨCH3CH2Br(l)+KOH(cr)→CH 2=CH2 (g)↑+KBr(cr)+H 2O(l)Δ f GmӨ=-126.5kJ.mol-1<0说明溴乙烷消去反应在298.15K、1.01×10 5Pa下自发进行的倾向较大，所以，只要反应混合液充分接触，常温下能自发进行也不足为奇了[1]《实用化学手册》编写组. 实用化学手册.北京：科学出版社， 2001：277-318图 4 排水集气装置图 3 溴乙烷与氢氧化钾乙醇溶液的反应装置（改良版）1 盛有溴乙烷与氢氧化钾乙醇溶液的圆底烧瓶2 较长的软橡皮管3 盛有水的洗气瓶4 盛稀酸性高锰酸钾溶液的试管。