Rapport om Fotokemisk Substitution med Heptan og Brom

Uddrag

Forsøget
Nu vil jeg punktvist gennemgå de vigtigste dele/de i øvelsesvejledningen:

1. Man starter med at hælde ca. 30,0 mL heptan og 20,0 mL demineraliseret vand i en 100 mL konisk kolbe, blandingen vejes og faserne bestemmes (vand nederst pga. dets massefylde).

2. Derefter tilsættes der 150 µL brom i vores blanding, som nu vejes igen og her udefra bestemmes massen af det tilsatte brom. Efter omrystning af reagensglasset med de to væsker, vil Br2 formodentlig ikke længere i så høj grad være opløst i vand, men derimod i C7H16 altså heptan. Dette kan igen forklares ud fra de tre molekylers elektronegativitet. I lighed med C7H16 er Br2 selvfølgelig upolært, idet dette molekyle er
sammensat at to brom-atomer med samme elektronegativitet. Da upolære stoffer har størst opløselighed i andre upolære stoffer, og da vand er stærkt polært, vil C7H16 og Br2 blandes.

3. Heptan og brom kan ikke umiddelbart reagerer med hinanden da de tilhører jo gruppen alkaner, hvilke er meget reaktionstræge, derfor skal der tilføres energi i form af lys for at reaktionen kan finde sted. Når reaktionen er løbet til ende (efter ca. 5-10 min), kan det ses ved at begge faser er gennemsigtige/farveløs.

4. Reaktionsblandingen skal nu hældes over i en skilletragt og de to faser (de dannede stoffer er hydrogenbromise, som er en polær forbindelse og derfor sætter sig nederst sammen med vandet. Bromheptan er upolær og sæter sig øverst) skal tømmes over i to rene reagensglasser.

5. Vandfasens pH-værdi skal nu måles med en indikatorpapir. pH-indikator skal påvise hydrogenbromid i vandfasen. HBr har syre-egenskaber, dvs. vandfasens pH skal være under 7. vores pH-værdi var mellem 0-1, dvs. dvs. det er en sur opløsning.

6. Derefter skal der tilsættes lidt sølvnitrat til vandfasen. Sølvnitrat (AgNO3) viser, at der er brom til stede ved at danne den tungopløselige forbindelse, sølvbromid:
AgNO3 + HBr  AgBr + NO3- H+
Dette vil resultere I det hvide bundfald. Vand fasen skal dog smides ud, da den indeholder sølvioner.

7. Til heptanfasen skal der tilsættes ca. 5 mL 0,01M natriumhydroxid-opløsning, som er blandet med en dråbe phenolphtalein. NaOH-opløsningen ned phenolphtalein lægger sig nederst i reagensglasset, fordi det er polært og har højere massefylde end heptan og bromheptan. Det får en lyserød farve pga. hydroxylionerne, som er base-ioner.

8. Så skal indholdet i reagensglaset rystes i ca. 5 minutter indtil den lyserøde farve er væk. Når man ryster glasser, forsvinder farven, idet der sker en substitution med bromheptan. De kræver nemlig ikke energi ligesom heptanmolekyler, derfor sker denne substitution:

NaOH(aq) + C7H15Br(aq)  C7H15OH(aq) + NaBr(aq)

9. Til sidst adskilles heptan og vandfasen vha. en skilletragt. Til vandfasen tilsættes sølvnitrat. Sølvnitrat bruges igen for at vise natriumbromid. Og normalt dannes der et hvidt bundfald, når sølvnitrat tilsættes til vandfasen, dette gjorde der også ved vores forsøg... Køb adgang for at læse mere Allerede medlem? Log ind