Лабораторна робота №8 Дикарбонові кислоти та їх похідні

Дослід 41.Порівняння сили карбонових і мінеральних кислот.

Реактиви: 0,1 н. розчини кислот (в крапельницях) : щавлевої, малонової, янтарної, глутарової,, адипінової, оцтової і хлоридної; універсальний індикаторний папір зі шкалою рН.

На смушку індикаторного паперу наносять по краплі 0,1 н. розчинів кислот: оцтової, щавлевої, малонової, янтарної, глутарової, адипінової і хлоридної. За допомогою шкали визначають рН розчинів кислот. Результати досліду записують в Лабораторний журнал.

Дослід 42. Одержання і властивості щавлевої кислоти.

Реактиви: форміат натрію, щавлева кислота кристалічна, насичений розчин щавлевої кислоти, 1 н. розчин щавлевої кислоти, 1 н. розчин гідроксиду калію, 10%-й розчин хлоридної кислоти, 10%-й розчин оцтової кислоти, 10%-й розчин сульфатної кислоти, концентрована сульфатна кислота, 10%-й розчин хлориду кальцію, 1%-й розчин перманганату калію, вапнякова (або баритова) вода – насичений розчин, 10%-й розчин ацетату плюмбуму, 10%-й розчин сульфату купруму, 10%-й розчин оксалату амонію.

Обладнання: вигнуті газовідвідні трубки, газовідвідні трубки з відтягнутими кінцями, бюретки, хімічні лійки, фільтри.

а) Одержання оксалату натрію (щавлевокислого натрію) з форміату натрію. В суху пробірку поміщають 1-1,5 г форміату натрію і нагрівають її полум’ям пальника. Кристали солі плавляться. Після видалення кристалізаційної води форміат натрію стає твердим. В цей момент пробірку закривають газовідвідною трубкою з відтягнутим кінцем і нагрівання продовжують. Сіль розкладається з виділенням газоподібного водню, який підпалюють біля отвору газовідвідної трубки. Нагрівання продовжують до припинення виділення водню.

Напишіть рівняння реакції термічного розкладу форміату натрію.

Щавлеву кислоту, що утворилась в пробірці виявляють таким чином: після охолодження пробірки її вміст розчиняють в 3-4 мл води, розчин фільтрують і до фільтрату додають по краплям 10%-й розчин CaCl₂. випадає осад оксалату кальцію.

Напишіть рівняння реакції його утворення. Осад оксалату кальцію поділяють на дві частини: до першої частини приливають 10%-й розчин хлоридної кислоти, до другої – 10%-й розчин оцтової кислоти. В якій з пробірок осад оксалату кальцію розчинився? Напишіть рівняння реакції.

В пробірці розчиняють невелику кількість форміату натрію і додають 10%-й розчин хлориду кальцію. Чи випадає осад?

б) Калієві солі щавлевої кислоти. В пробірку наливають з бюретки 2 мл 1 н. розчину щавлевої кислоти, з іншої бюретки додають 1 мл 1 н. розчину гідроксиду калію. Випадає осад кислої солі щавлевої кислоти. (Значна кількість такої солі міститься в щавлі). При подальшому додаванні розчину КОН осад розчиняється.

Напишіть рівняння реакцій утворення калієвих солей (кислої і середньої) щавлевої кислоти.

в) Одержання оксалатів кальцію, плюмбуму і купруму (ІІ). В три пробірки наливають по 1 мл 10%-х розчинів хлориду кальцію, ацетату плюмбуму, сульфату купруму і в кожну з них додають 10%-й розчин оксалату амонію. В усіх пробірках утворюється осад.

Напишіть рівняння реакцій.

г) Розклад щавлевої кислоти при нагріванні. В суху пробірку вносять приблизно 1 г кристалічної щавлевої кислоти. Пробірку закривають пробкою з вигнутою газовідвідною трубкою і закріпляють в штативі. Кінець газовідвідної трубки опускають в пробірку з вапняковою (або баритовою) водою. При нагріванні щавлева кислота розкладається з виділенням СО₂, який виявляють по помутнінню вапнякової води.

Напишіть рівняння реакцій: розкладу щавлевої кислоти при нагріванні, взаємодії оксиду карбону (IV) з вапняковою водою.

д) Розклад щавлевої кислоти при нагріванні з концентрованою сульфатною кислотою. ( Тяга! ) В суху пробірку поміщають приблизно 1 г щавлевої кислоти і 1-2 мл концентрованої сульфатної кислоти. Пробірку закривають пробкою з газовідвідною трубкою, кінець якої опускають в другу пробірку, що містить 2-3 мл вапнякової води. Реакційну суміш обережно нагрівають, щавлева кислота розкладається, вапнякова вода мутніє. Після цього виймають газовідвідну трубки з пробірки з вапняковою водою і біля отвору її підпалюють іншу газоподібну речовину – СО. Оксид карбону (ІІ) горить характерним полум’ям – блакитними спалахами.

Напишіть рівняння реакцій: розкладу щавлевої кислоти при нагріванні її з концентрованою сульфатною кислотою, взаємодії СО₂ з вапняковою водою і горіння СО.

е) Окислення щавлевої кислоти перманганатом калію. В пробірку наливають 3-4 мл 1%-го розчину перманганату калію, 1-2 мл 10%-го розчину сульфатної кислоти і 1 мл насиченого розчину щавлевої кислоти. Пробірку з’єднують з газовідвідною трубкою, кінець якої опускають в пробірку з вапняковою водою. Реакційну суміш обережно нагрівають.

Як змінюється забарвлення реакційної суміші і що відбувається в пробірці з вапняковою водою? Напишіть рівняння реакції окислення щавлевої кислоти перманганатом калію в кислому середовищі і підберіть коефіцієнти.

Дослід 43.Малонова кислота і малоновий естер.

Реактиви: малонова кислота, малоновий естер, вапнякова вода (насичений розчин), натрій (металевий).

Обладнання: вигнуті газовідвідні трубки, фільтрувальний папір, пінцети, скальпелі.

а) Декарбоксилування малонової кислоти. В суху пробірку вносять приблизно 0,5 г малонової кислоти. Пробірку закривають пробкою з вигнутою газовідвідною трубкою, кінець якої опускають в пробірку з вапняковою водою. Під час нагрівання малонова кислота декарбоксилується, оксид карбону (IV), який утворюється при цьому виявляється реакцією з вапняковою водою.

Напишіть рівняння реакції термічного розкладу малонової кислоти. Яке практичне значення має здатність малонової кислоти декарбоксилуватися при нагріванні?

б) Одержання натріймалонового естеру. В суху пробірку наливають 1 мл малонового естеру і вносять невеликий шматочок (величиною з сірникову головку) металевого натрію, очищеного від оксидної корки і віджатого від гасу фільтрувальним папером. Пробірку обережно нагрівають. Починається енергійна реакція з виділенням водню. В кінці реакції натріймалоновий естер випадає у вигляді білого осаду.

Напишіть рівняння реакції утворення натріймалонового естеру. Як пояснюється висока рухливість атомів гідрогену в групі -СН₂- малонового естеру?