Substitution af heptan....

Jeg vil blive glad hvis der er en der gider kigge min rapport igennem og komme med forslag til hvordan den kan gøres bedre..nede i diskusionen er det meningen at jeg skal tegne nogle strukturformler for vand, heptan og brom..jeg har fået et program der hedder ChemSketch, men jeg kan ikke rigtigt finde ud af at bruge det... jeg kan selvfølgelig bare tegne det i hånden, men hvis der er en der har et eller andet pogram der kan tegne nogle smarte nogle ville jeg blive glad hvis jeg kan få dem..
på forhånd tak....


Substitution af heptan

Formål:
Formålet er at finde ud af hvad der sker under en substitution af heptan.

Teori:
I forsøget reagerer heptan med brom i en substitutionsreaktion. Det vil sige at heptan og brom begge udskifter et atom med et andet. Man kan faktisk lige at de lige bytter atomer. Resultatet er at der så kommer to nye stoffer.

Apparatur:
Af apparater brugte vi reagensglas med tilhørende propper på, alufolie, en overheadprojektor, noget indikator papir og en skilletragt. Og af kemikalier brugte vi bromvand, heptan og sølvnitrat.

Opstilling:
Se vedlagt ark.

Fremgangsmåde:
Vi havde to reagensglas hvor vi i hver både puttede bromvand og heptan i. Det ene af reagensglassene dækkede vi med alufolie og stillede dem så begge på en overheadprojektor hvor de blev belyst i et par minutter. Da vi havde taget alufoliet af og set forskal på de to væsker hældte vi indholdet af i det reagensglas der før havde været dækket med alufolie ud. Den væske vi nu havde tilbage i det sidste reagensglas hældte vi over i en skilletragt. Da vi havde fået den fase vi skulle bruge hældte vi resten ud. Nu tog vi ph-værdien af den sidste væske vi havde. Til sidst hældte vi 5 mL sølvnitrat i hvorefter vi hældte det ud.



Resultater:
Da vi hældte bromvandet og heptanet sammen i reagensglassene ville de ikke reagere eller gå sammen i en opløsning. Det kunne man se ved at det røde bromvand, hvis densitet er højest, lagde sig nederst og det klare heptan sig øverst. Under oprystning bandt bromen sig med heptanen, så det øverste lad nu var rødt. Ved belysning under overheadprojektoren var der ikke nogen ændringer i reagensglasset der var dækket med alufolie. I reagensglasset uden alufolie forsvandt den røde farve under belysning, i stedet blev det en hvidt, men det lå stadig oven på den gennemsigtige vandfase. Da indholdet af reagensglasset havde været en tur gennem skilletragten tog vi ph-værdigen på vandfasen, som var på ca. 2. Til sidst da sølvnitratet kom i vandfasen kunne vi se af der blev dannet bundfald.

Fejlkilder:
?

Diskussion:
Grunden til at bromvandet og heptanen ikke går i en opløsning sammen er på grund af deres polaritet. Vandet i bromvandet er nemlig polært, hvilket vil sige at ladningsforskellen er skæv. Grunden hertil er fordi oxygen atomet i vand har en større elektronegativitet end hydrogen atomerne. Når brom under oprystning opløses i heptanen, er det fordi brom er letopløseligt i heptan, da brom også er upolært. Og to upolære stoffer vil gerne være i en opløsning sammen uden at skille.
Jeg vil her prøve så godt jeg kan at tegne strukturformler for vand brom og heptan så der kan fås et bedre indblik i molekylernes polaritet.


Fordi heptanen ligger sig øverst er udelukket på grund af dens densitet er mindre end vands.
Når heptan indgår i en substitutionsforbindelse med brom kan der dannes 9 forskellige stoffer med samme molekyleformel. Det vil sige at der kan dannes 9 isomere ved et erstatning af et H-atom i heptan med er brom-atom.
Da vi satte reagensglasset uden alufolie under overheadprojektoren blev der tilført energi fra lyset så brom gik i en substitution med heptan. Det ene af de stoffer der dannes er hydrogenbromid som er en syre. Den er polær ligesom vand er og derfor også letopløseligt i vand. Så efter turen gennem skilletragten er vandfasen en blanding af vand og hydrogenbromid. Det forklarer også den lave ph-værdig som vi havde målt. Fordi der kom bundfald i da vi puttede sølvnitrat i er fordi at når syre opløses i vand dannes der ioner.
Det nedenstående er et reaktionsskema over fosøget:
1) Her substituere brom ved hjælp fra energitilførselen fra lyset
C7H16 + Br2 → C7H15 + HBr
2) Syren (hydrogenbromid) reagere med vand og danner ionforbindelser:
HBr + H2O → Br - + H3O+
3) Når sølvnitraten puttes i dannes der bundfald med bromidionerne som kan aflæses på tabel 8 s. 37:
Ag+ (aq) + Br - (aq) → AgBr (s)

Konklusion:
Vi fandt ud af at polære stoffer ikke ville blande sig med upolære stoffer og at når syrer opløses i vand dannes der ioner. Derudover så vi at heptan kan substituere.