乙醇鎂的制備,1,乙醇鎂的物化性質,分子式：C4H10MgO2分子量：114.43熔點：270（分解）閃點：33.9毒性LD50(mg/kg)：大鼠經口3160。性狀：白色粉末。溶解情況：難溶于乙醚和烴類，略溶于乙醇。,2,用途：用作乙烯聚合催化劑載體，用于聚丙烯，高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的聚合；精密陶瓷的原料。制備或來源：以金屬鎂為原料，以氯化汞或碘化汞為催化劑，與乙醇反應制得。備注：可燃，在空氣中徐徐水解。,3,實驗計劃,4,實驗儀器準備,5,實驗步驟,1.首先，鎂片依次用10%的氫氧化鈉溶液洗滌，除去污垢，用離子水洗滌2-3次。2.最后用無水乙醇洗滌3次，干燥，放到干燥器內備用。3.搭好實驗裝置（用250ml的四口燒瓶裝上真空攪拌器、溫度計、垂直玻璃夾套冷凝管，冷凝管與干燥塔相連，干燥管內裝有干燥劑CaCl2）4.先向燒瓶中通入干燥的氮氣除去反應器內水汽。,6,5.取鎂片0.2241g和經過分子篩處理過的無水乙醇40ml,放入到反應燒瓶內，再稱取碘4粒也放入到反應燒瓶內。6.開啟冷卻水和攪拌器，開始加熱。7.當反應溫度到達65時，有氣泡產生。繼續加熱回流，反應液控制在80左右。8.維持回流溫度直到反應體系中鎂反應完全，且沒有氣泡產生，在反應一小時結束實驗。9.反應結束，稱重，保存樣品至干燥器內。10.清理實驗臺，清洗儀器，打掃衛生。,7,實驗反應裝置圖,8,實驗反應方程式,9,實驗反應所需試劑,10,實訓記錄,11,12,鹽酸標準滴定溶液的制備,（1）C（HCl）=0.5mol/L鹽酸溶液的配置，量取45ml濃鹽酸注入955ml水中，搖勻。（2）C（HCl）=0.5mol/L鹽酸溶液標定，稱取1g（標準至0.0001g）于270300高溫爐中，灼燒至恒重的工作基準試劑無水碳酸鈉，溶于50ml水中，加10滴溴甲酚綠甲基紅試劑。用配置好的鹽酸溶液滴定至溶液由綠色變為暗紅色煮沸2min冷卻后繼續滴定溶液再呈暗紅色，記下消耗的體積，平行標定3次，同時做空白試驗。,13,鹽酸標準滴定溶液的濃度C（HCl），單位為摩爾每升（mol/L）按下式計算：C（HCl）=（M（Na2CO3）*1000）/（Vn-V空）*M（1/2Na2CO3）式中M（Na2CO3）碳酸鈉的質量，gVn鹽酸溶液的體積，mlV空空白試驗鹽酸溶液的體積，mlM（1/2Na2CO3）碳酸鈉的摩爾質量，g/mol,14,計算鹽酸標準溶液的濃度,V空=0.1mlV1=35.3mlC1（HCl）=0.5360mol/LV2=34.8mlC2（HCl）=0.5437mol/LV3=34.6mlC3（HCl）=0.5469mol/L平均C（HCl）=（C1+C2+C3）/3=0.5422mol/L將剩余鹽酸溶液貼上標簽備用（標明濃度）,15,乙醇鎂,原理：乙醇鎂乙醇溶液中的乙醇鎂與水分解成乙醇和Mg(OH)2與已知濃度的HCl標準溶液進行定量反應。反應方程式：（CH3CH2O）2Mg2CH3CH2OH+Mg(OH)2Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O,16,試劑和溶液鹽酸標準滴定溶液：0.5mol/L甲基紅指示液：1g/L2.測定步驟2.1將50ml的水置于錐形瓶中，加入3滴甲基紅指示液，用鹽酸標準溶液滴定至溶液呈紅色。2.2稱取約2.01g試樣（精確到0.0001）：置于上述瓶中用鹽酸標準溶液至溶液呈紅色為終點。,17,結果的表示和計算,乙醇鎂質量百分比含量X%按下式計算:X%=(0.05722*C*V/m)*100%式中：V一滴定式樣消耗鹽酸標準滴定溶液的體積，ml;C一鹽酸標準滴定溶液的實際濃度mol/Lm一試樣質量，g;0.05722-1.00ml鹽酸標準滴定溶液相當于以克表示的乙醇鎂的質量。,18,計算乙醇鎂的質量百分含量,已知C=0.5422mol/LV=1.6mlm=2.01代入公式得X%=（0.5422*1.6*0.05722）/2.01*100%=2.47%,19,實驗注意事項,1.實驗前必須進行全盤周密的計劃由于無氧操作比一般常規操作機動性小，因此必須要了解每一步實驗的具體操作。所用實驗儀器事先必須洗凈、烘干，所需試劑、溶劑必須經無水無氧處理。2.由于許多反應的中間體不穩定，也有不少化合物在溶液中比固態石更不穩定，因此無氧操作往往需要連續進行，直到拿到較穩定的產物或把不穩定的產物貯存好為止。,20,3.一定要注意細節的處理，這可能是關系整個實驗成敗的關鍵。譬如用乳膠塞塞好后，記得要用鐵絲捆綁（可能會崩掉），同時要通很少量的保護氣防止空氣進入反應體系（乳膠塞會漏氣）。塞好空心塞后，必須用橡皮筋綁好。塞上子的硅脂涂的要合適。在烘烤的過程中，注意不要烤磨口處等等。4.在無水無氧的操作中，一定不能貪圖快的操作，因為無水無氧操作的烘烤、抽換氣的準備過程是一個非常繁瑣的過程，剛開始的時候覺得這個過程還是挺有意思的，但每天的每個實驗都要進行這個漫長而要繁瑣的過程的時候就有點煩躁，但經過對實驗失敗的分析這可能也是一個原因。所以做無水無氧操作必須要耐心！,21,正丁基鋰的制備,22,物理正丁基鋰的性質,國標編號42021CAS號109-72-8中文名稱正丁基鋰英文名稱butyllithium；n-butyllithium別名丁基鋰分子式C4H9Li；CH3(CH2)3Li分子量64.06閃點-12熔點-95C沸點80C,23,溶解性與水反應密度溶液相對密度(水=1)0.78（環己烷溶液），0.68（己烷溶液）危險標記9(自燃物品)外觀與性狀純品為白色粉末，有極強的還原性，遇水、氧化劑均極易發熱燃燒。商品為溶于己烷、環己烷、苯等飽和烴的溶液，多為淡棕色液體,24,實驗計劃,25,實驗儀器準備,26,正丁基鋰的乙醚溶液制法,1.在無水無氧氮氣保護下，在裝有攪拌器、低溫溫度計、導氣管、干燥管和滴液漏斗的250毫升干燥的三頸燒瓶中。2.加入25毫升無水乙醚和剪碎的1.295克（0.1866摩爾）鋰粒。3.在攪拌的下滴加1020滴由7ml(0.063摩爾)正溴丁烷和13毫升無水乙醚配成的溶液。4.在干冰-丙酮浴中冷卻到10，見溶液變渾濁且鋰絲上呈現金屬光澤的亮斑時，表示反應開始。,27,5.將余下的正溴丁烷溶液在30分鐘內加完。保持-5-10反應12小時。6.然后再慢慢自然升溫0-10，并繼續攪拌12小時。7.取樣檢測含量，再將正丁基鋰的乙醚溶液轉移到事先充氮的容器中貯存。稱重，計算成本。8.清理臺面，洗滌儀器，打掃衛生,28,實驗反應裝置圖,29,實驗反應方程式,Li+CH3CH2CH2BrC4H9Li+LiBr,30,實驗反應所需試劑,31,實訓記錄,32,33,鹽酸溶液的標準滴定,（1）量取6.3ml鹽酸加入250ml的容量瓶，用蒸餾水定容到250ml.震蕩，搖勻。（2）鹽酸溶液的標定稱取約0.39g（標準至0.0001g）于270300高溫爐中，灼燒至恒重的工作基準試劑無水碳酸鈉，溶于50ml水中，加10滴溴甲酚綠甲基紅試劑。用配置好的鹽酸溶液滴定至溶液由綠色變為暗紅色煮沸2min冷卻后繼續滴定溶液再呈暗紅色，記下消耗的體積，平行標定3次，同時做空白試驗。,34,鹽酸標準滴定溶液的濃度C（HCl），單位為摩爾每升（mol/L）按下式計算：C（HCl）=（M（Na2CO3）*1000）/（Vn-V空）*M（1/2Na2CO3）式中M（Na2CO3）碳酸鈉的質量，gVn鹽酸溶液的體積，mlV空空白試驗鹽酸溶液的體積，mlM（1/2Na2CO3）碳酸鈉的摩爾質量，g/mol,35,計算鹽酸標準溶液的濃度,V空=0.1mlm1=0.3950gV1=24.0mlC1（HCl）=0.3118mol/Lm2=0.3910gV2=23.9mlC2（HCl）=0.3100mol/Lm3=0.3933gV3=24.3mlC3（HCl）=0.3066mol/L平均C（HCl）=（C1+C2+C3）/3=0.3095mol/L將剩余鹽酸溶液貼上標簽備用（標明濃度）,36,正丁基鋰的含量測定,分別取干凈無水的A、B兩250ml帶蓋錐形瓶，在A瓶中加入5ml正丁基鋰溶液，再加10ml蒸餾水和數滴酚酞試劑，用已標定的濃度為M（約0.3N）鹽酸滴定A，記錄滴定A試液到等當點時耗用的鹽酸試液的體積S1。在B瓶中加入5ml正丁基鋰溶液和10氯芐醚溶液（9ml乙醚+1ml氯芐），放置5分鐘，再加數滴酚酞試劑。用已標定的濃度為M（約0.3），鹽酸滴定B，并記錄滴定A試液到，等當點時耗用的鹽酸，試液的體積S2。,37,并按下式代入計算含量C=M*（S1-S2）/5式中M鹽酸溶液標定的濃度S1-滴定A瓶消耗鹽酸的體積S2-滴定B瓶消耗鹽酸的體積C-表示正丁基鋰物質的量的濃度,38,計算正丁基鋰物質的量的濃度,已知M=0.3095g/mlS1=28.4mlS2=3.8ml代入得C=0.3095*(28.4-3.8)/5=1.5227(mol/L),39,計算生產每公斤正丁基鋰所需成本,40,41,實驗總結,(1)兩次實驗都在無水無氧條件下進行，實驗儀器一定要烘干，取出時要趁熱，把一時用不到的儀器放入干燥器內以免受潮，搭實驗裝置時一定要密封，保證無氧條件，恒壓滴液漏斗實驗前要試漏，以防萬一實驗用到時再涂層凡士林，還有要明白三通真空活塞的使用方法。,42,(2)制備正丁基鋰的實驗要用到液氮，液氮是低溫制品，在使用過程中要防止凍傷。在使用和儲存液氮的房間內，要保持通風良好，以免空間缺氧，造成窒息。(3)兩