Лабораторна робота №5 Тема: „Хімічні властивості оксигеновмісних органічних сполук ”
Робоче місце: лабораторія хімії.
Тривалість заняття: 2 години.
Мета:
ознайомитись з фізико-хімічними
властивостями оксигеновмісних
органічних
сполук.
Матеріало-технічне оснащення
Обладнання: штатив з пробірками, нагрівальний пристрій, пробірко тримач, фільтрувальний папір.
Реактиви та матеріали: етиловий спирт, металічний натрій, вода, 2Н розчин H2SO4, індикатор фенолфталеїн, універсальний індикатор, 2Н розчин KOH(NaOH), 0,5Н розчин CuSO4, гліцерин, розчин аргентум нітрату 1%, розчин амоніаку 5%, карбонові кислоти (мурашина, оцтова, стеаринова).
Правила охорони праці:
1) спирти, як і більшість органічних речовин- горючі, тому, працюючи з ними потрібно не залишати посуд з спиртом поряд з відкритим вогнем, нагрівати пробірку з спиртом дуже обережно;
2) проводячи реакцію взаємодії спирту з металічним натрієм, пам’ятати, що він-лужний метал, надзвичайно активний, використовувати його в невеликій кількості.
Короткі відомості з теоретичної частини роботи
Спирти—це похідні вуглеводнів, що містять одну чи декілька гідроксильних груп-ОН. Найважливішою групою спиртів є одноатомні аліфатичні насичені спирти- алканоли. Що відповідають загальній формулі: Cn H2n+1OH.
Найбільш важливими серед алканолів є етиловий спирт-етанол-безбарвна рідина з характерним запахом. Добре розчинний у воді, горючий. Як і інші алканоли, він реагує з активними металами, утворюючи алкоголяти, виявляючи кислотні властивості, але вони виражені у спиртів в меншій мірі, ніж у води. Тому спирти не реагують з лугами. При нагріванні до температури вище 140°С з концентрованою сульфатною кислотою спирти перетворюються у відповідні алкени, а при нагріванні нижче температури 140°С спирти перетворюються у прості ефіри. При окисленні етилового спирту, як і інших первинних спиртів, утворюються відповідний альдегід, що має характерний запах.
Багатоатомні спирти містять у молекулі кілька гідроксильних груп. Двохатомні спирти називають диолами або гліколями. Трьохатомні спирти називаються триглами або гліцеринами.
Якісною реакцією на багатоатомні спирти є їх взаємодія з гідроксидом купруму(׀׀), що доводить посилення кислотних властивостей багатоатомних спиртів в порівнянні з одноатомними. В результаті цієї реакції утворюються комплексна сполука синього кольору.
∕∕О //О Альдегіди—це органічні сполуки, що містять в своєму складі альдегідну групу –С -С
\Н \Н
Альдегіди називають або за назвою кислот, в яку вони переходять під час окиснення(тривіальна номенклатура), або за назвою насичених вуглеводнів із закінченням
–аль(систематична номенклатура, IUPAC).наприклад,
∕∕О
Н–С - мурашиний альде гід, метаналь
\Н
∕∕О
СН3–С - оцтовий альдегід, етаналь
\Н
Альдегіди, в залежності від вуглеводневих залишків розрізняють на насичені, ненасичені та ароматичні.
Насичені альдегіди—це безбарвні рідини, крім мурашиного, який за нормальних умов є газом і водний розчин якого називають формальдегідом. Вони характеризуються різким запахом. Наявність карбонільної групи
О
׀׀
–С– зумовлює високу реакційну активність альдегідів і визначає їх здатність до чисельних і різноманітних реакцій.
Добувають альдегіди окисненням і дегідруванням спиртів, окисленням дигалгенотпохідних, сухою перегонкою кальцієвих солей карбонових кислот, гідратацією ацетиленових вуглеводнів за реакцією М. Г. Кучерова.
Карбонові кислоти—це похідні вуглеводнів, які містять у молекулі одну або декілька карбоксильних груп
∕∕O
C
\OH.
Назва „карбоксильна група” утворюється з назв карбонільної >С=О і гідроксильної –ОН. Кількість карбоксильних груп визначає основність кислоти.
Одноосновними карбоновими кислотами називають похідні вуглеводнів, у яких один атом Гідрогену заміщений на карбоксильну групу –СООН. Загальна формула гомологічного ряду одноосновних насичених карбонових кислот Сn H2n+1COOH.
Хімічні властивості карбонових кислот зумовлені властивостями карбоксильної групи і сполученою з нею радикалу, а також їх взаємним впливом.
Під дією карбонільної групи рухливість атому Гідрогену гідроксогрупи збільшується, і він відщеплюється від молекули кислоти у вигляді протону. Цим пояснюється кислотні властивості карбонових кислот. Сила карбонових кислот залежить від природи замісника біля карбоксильної групи. Чим більший вуглеводний радикал, тим слабіша кислота. Тому сила карбонових кислот зменшується в гомологічному ряду.
Карбонові кислоти мають спільні властивості з мінеральними кислотами: дисоціюють в розчинах, взаємодіють з металами, лугами, солями; утворюють складні ефіри в реакціях із спиртами.
Карбонові кислоти відрізняються від мінеральних реакціями, що характерні для радикалів(наприклад, галогенування).
Молекула мурашиної кислоти ∕∕О
Н–С
\Н
Містить у своєму складі дві функціональні групи – карбонільну(альдегідну) і гідроксильну(спиртову), легко окислюється і, на відміну від інших насичених кислот, дає реакцію „срібного дзеркала”.