Хімія є однією з основних природознавчих наук, що розвивається останнім часом дуже швидко
| Вид материала | Документы |
- Програми для профільного навчання в загальноосвітніх навчальних закладах Рекомендовано, 103.17kb.
- Останнім часом у літературознавстві з’явилося багато нових підходів до аналізу літературного, 126.23kb.
- 12 штучний інтелект. Експертні системи, 633.04kb.
- Енергозбереження в нашій країні останнім часом набуває все більшої актуальності, 66.58kb.
- Голоду не нова в історії світового письменства, оскільки йдеться, 136.43kb.
- «Про особисте селянське гос подарство», 924.69kb.
- Розпорядження, 26.48kb.
- Матеріал для виступу на педагогічній раді, 57.83kb.
- Єчимало класифікацій природних ресурсів, 682.02kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни екоаналітична хімія напряму підготовки 040101, 154.06kb.
ПРАКТИЧНА РОБОТА № ОХ–7
ДОБУВАННЯ І ВЛАСТИВОСТІ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ
ДОСЛІД 1. Порівняння сили карбонових
і мінеральних кислот
Реактиви: кислоти: масляна (або ізомасляна), оцтова, трихлороцтова, мурашина, щавлева, хлоридна.
Обладнання: універсальний індикаторний папір, скляні палички, штатив пластмасовий, пробірки.
У сухі пробірки помістіть по декілька крапель масляної (або ізомасляної), оцтової, трихлороцтової, мурашиної, хлоридної кислот і кілька кристалів щавлевої кислоти, до кожної пробірки додайте по 2 мл води. Якщо щавлева кислота не розчиняється, суміш нагрійте. Чисту скляну паличку змочіть у розчині кожної кислоти і нанесіть нею риски на сухий індикаторний папір. За допомогою шкали визначте рН цих розчинів.
● Досліджені кислоти розташуйте в ряд за зростанням їхньої сили.
► Зробіть висновок щодо зв’язку будови кислот з їх кислотністю.
ДОСЛІД 2. Властивості карбонових кислот
(на прикладі оцтової кислоти)
Реактиви: натрій ацетат кристалічний, концентрована сульфатна кислота, льодяна оцтова кислота, розчини: сульфатної кислоти (5%), оцтової кислоти (10%), натрій ацетату (10%), розчин ферум(III) хлориду (3%), натрій карбонату (10%), натрій гідроксиду (10%), калій перманганату (1%), 1% спиртовий розчин фенолфталеїну, синій лакмус, метиловий оранжевий, металічний магній, купрум(II) оксид.
Обладнання: універсальний індикаторний папір, вигнуті газовідвідні трубки, прямі газовідвідні трубки з відтягнутим кінцем, хімічні склянки (50 – 100 мл), штатив пластмасовий, пробірки, тримач для пробірок, нагрівний прилад.
а) Добування оцтової кислоти з її солей (Тяга!)
У пробірку помістіть 1 г натрій ацетату і додайте 2–3 мл концентрованої сульфатної кислоти. Пробірку закрийте газовідвідною трубкою й обережно нагрійте реакційну суміш. До отвору газовідвідної трубки піднесіть вологий індикаторний папір. Який запах має продукт реакції?
● Що відбувається з індикаторним папером? Чому?
■ Напишіть рівняння проведеної реакції.
б) Дія оцтової кислоти на індикатори
У три пробірки налийте по 1 мл 10% розчину оцтової кислоти. У першу пробірку додайте 1–2 краплі метилового оранжевого, у другу ― 1–2 краплі розчину синього лакмусу, у третю ― 1–2 краплі фенолфталеїну.
● Відзначте, в яких пробірках змінилося забарвлення. Як саме? Чому?
в) Взаємодія оцтової кислоти з магнієм і з купрум(II) оксидом
1. У пробірку налийте 2–3 мл оцтової кислоти, додайте трохи металічного магнію і закрийте пробірку прямою газовідвідною трубкою з відтягнутим кінцем. Зберіть у суху пробірку газ, що виділяється, підпаліть його.
2. Помістіть у пробірку 0,2 г купрум(II) оксиду і долийте 2–3 мл оцтової кислоти, потім пробірку обережно нагрійте.
● Які зміни відбувались у пробірках? Чому?
■ Напишіть рівняння реакцій, що відбувалися.
г) Взаємодія оцтової кислоти з лугом
До розчину натрій гідроксиду додайте декілька крапель фенолфталеїну, а потім по краплях ― розчин оцтової кислоти.
● Що спостерігаєте? Чому?
■ Напишіть рівняння реакцій, що відбувалися.
д) Взаємодія оцтової кислоти з натрій карбонатом
До 3–4 мл розчину натрій карбонату долийте 2–3 мл льодяної оцтової кислоти.
● Що спостерігаєте? Чому?
■ Напишіть рівняння реакції.
е) Утворення і гідроліз ферум(III) ацетату
1. У пробірку налийте 2–3 краплі розчину натрій ацетату і додайте декілька крапель розчину ферум(III) хлориду.
● Що відбувається в пробірці?
2. Розчин прокип'ятіть. (Цю реакцію застосовують для видалення з розчину йонів Fe3+. Аналогічно реагують з ферум(ІІІ) хлоридом мурашина та пропіонова кислоти).
● Які зміни відбуваються? Як їх можна пояснити?
■ Складіть відповідні рівняння реакцій, з огляду на те, що спочатку утвориться розчинна комплексна сіль ― основний ферум(III) гекса-ацетат хлорид, а потім ― двозаміщений ферум(III) ацетат.
ж) Відношення оцтової кислоти до дії окисників
У пробірку налийте 0,5 мл льодяної оцтової кислоти, 2,5 мл 5% розчину сульфатної кислоти і 5 мл розчину калій перманганату. Реакційну суміш перемішайте.
● Чи відбувається зміна забарвлення розчину? Чому?
► Зробіть висновок про типові властивості карбонових кислот відповідно до їх будови (на прикладі оцтової кислоти).
ДОСЛІД 3. Властивості мурашиної кислоти
Реактиви: мурашина кислота (або натрій форміат), 1% розчин аргентум нітрату, 5% розчин амоніаку, концентрована сульфатна кислота, 10% розчин сульфатної кислоти, 1% розчин калій перманганату, вапняна вода.
Обладнання: газовідвідні трубки, піпетки, зворотні холодильники до пробірок, штатив пластмасовий, пробірки, нагрівний прилад.
а) Взаємодія мурашиної кислоти з реактивом Толленса (реакція «сріб-ного дзеркала»)
До свіжовиготовленого реактиву Толленса додайте 0,5 мл розчину натрій форміату або мурашиної кислоти. Пробірку з реакційною сумішшю нагрійте кілька хвилин у водяній бані (температура води в бані 60–70°С).
● Що спостерігаєте? Чому?
■ Напишіть рівняння реакції, що відбувалася.
б) Окиснення мурашиної кислоти калій перманганатом
У пробірку помістіть приблизно 0,5 г мурашиної кислоти або її солі, 0,5 мл розчину сульфатної кислоти і 1 мл розчину калій перманганату. Пробірку закрийте пробкою з газовідвідною трубкою, кінець якої опустіть в іншу пробірку з 2 мл вапняної води; нагрійте реакційну суміш.
● Які зміни відбуваються в обох пробірках?
■ Напишіть рівняння реакцій, що відбувалися.
в) Розкладання мурашиної кислоти при нагріванні з концентрованою сульфатною кислотою (Тяга!)
У суху пробірку внесіть 1 мл мурашиної кислоти або 1 г її солі і 1 мл концентрованої сульфатної кислоти. Пробірку закрийте пробкою з газовідвідною трубкою й обережно нагрійте. Газ, що виділяється з отвору газовідвідної трубки, підпаліть. (Після закінчення роботи пробірку з реакційною сумішшю остудіть, щоб припинити виділення газу!)
● Зверніть увагу на характер полум'я. Який газ виділяється?
■ Напишіть рівняння реакцій, що відбувалися.
► Зробіть висновок про специфічні властивості мурашиної кислоти в порівнянні з оцтовою. Чим можна пояснити ці особливості?
ДОСЛІД 4. Двоосновні карбонові кислоти.
Добування і властивості щавлевої кислоти
Реактиви: натрій форміат, щавлева кислота кристалічна (С2Н2О4·2Н2О), насичений розчин щавлевої кислоти, 1н розчин щавлевої кислоти, 1н розчин калій гідроксиду, 10% розчин хлоридної кислоти, 10% розчин оцтової кислоти, 10% розчин сульфатної кислоти, 10% розчин кальцій хлориду, 1% розчин калій перманганату, вапняна вода, 10% розчин плюмбум(II) ацетату, 10% розчин купрум(II) сульфату, 10% розчин амоній оксалату.
Обладнання: вигнуті газовідвідні трубки, газовідвідні трубки з відтягнутими кінцями, бюретки, хімічні лійки, фільтри, штатив з лапкою, штатив пластмасовий, пробірки, нагрівний прилад.
а) Добування натрій оксалату з натрій форміату
1. У суху пробірку помістіть 1–1,5 г натрій форміату і нагрійте її полум'ям пальника. Кристали солі плавляться, після видалення кристалізаційної води натрій форміат стає твердим. У цей момент пробірку закрийте газовідвідною трубкою з відтягнутим кінцем і продовжуйте нагрівання. Газ, що виділяється, підпаліть біля отвору газовідвідної трубки. Нагрівання продовжуйте до припинення виділення газу, після чого остудіть пробірку.
● За характерною ознакою визначте, який газ виділяється.
2. Після охолодження пробірки розчиніть її вміст у 3–4 мл води. Розчин профільтруйте і до фільтрату додайте по краплях розчин кальцій хлориду.
● Що спостерігаєте?
3. Осад розділіть на дві частини: до однієї частини долийте розчин хлоридної кислоти, до іншої – розчин оцтової кислоти.
● Що відбувається з осадами? Чому?
4. Для перевірки вмісту фільтрату в пробірці розчиніть трохи натрій форміату і додайте розчин кальцій хлориду.
● Чи випадає осад?
● Що відбувалося в пробірках?
■ Підтвердить свої міркування рівняннями відповідних реакцій.
б) Калійні солі щавлевої кислоти
1. У пробірку налийте піпеткою 2 мл 1н розчину щавлевої кислоти, з бюретки додайте по краплях ~1 мл 1н розчину калій гідроксиду.
● Що спостерігаєте?
2. Після появи ознаки реакції продовжуйте додавати по краплях розчин лугу.
● Що відбувається при цьому? Дайте пояснення.
■ Напишіть рівняння відповідних реакцій.
в) Добування кальцій, плюмбум(II) і купрум(II) оксалатів
У три пробірки налийте по 1 мл розчинів кальцій хлориду, плюмбум(II) ацетату, купрум(II) сульфату. У кожну з них додайте по 1–2 мл розчину амоній оксалату.
● Що відбувається з розчинами?
■ Напишіть рівняння відповідних реакцій.
г) Розкладання щавлевої кислоти при нагріванні
1. У суху пробірку внесіть приблизно 1 г кристалічної щавлевої кислоти. Пробірку закрийте пробкою з вигнутою газовідвідною трубкою і закріпіть її в лапці штатива. Кінець газовідвідної трубки опустіть в пробірку з вапняною водою. Обережно прогрійте пробірку з кислотою.
● Що при цьому відбувається в пробірці з вапняною водою? Чому?
2. Вийміть газовідвідну трубку із пробірки з вапняною водою і, продовжуючи нагрівання, підпаліть біля отвору газовідвідної трубки іншу газоподібну речовину.
● Відзначте характерний колір полум'я. Про наявність якого газу говорить характер цього полум'я?
■ Свої міркування підтвердіть рівняннями реакцій.
д) Окиснення щавлевої кислоти калій перманганатом
У пробірку налийте 3–4 мл розчину калій перманганату, 1–2 мл розчину сульфатної кислоти і 1 мл насиченого розчину щавлевої кислоти. Пробірку з'єднайте з газовідвідною трубкою, кінець якої опустіть в пробірку з вапняною водою. Реакційну суміш обережно нагрійте.
● Як змінюється забарвлення реакційної суміші і що відбувається в пробірці з вапняною водою?
■ Напишіть рівняння реакції окиснення щавлевої кислоти.
► Зробіть висновок про особливості і реакційну здатність двооснов-них карбонових кислот в порівнянні з одноосновними. Чим це можна пояснити?
ДОСЛІД 5. Естери. Реакція естерифікації. Гідроліз естерів
Реактиви: етанол, льодяна оцтова кислота, концентрована сульфатна кислота, 20% розчин сульфатної кислоти, 10% розчин натрій гідроксиду, ізоаміловий спирт, етилацетат, 30% розчин натрій гідроксиду, насичений розчин натрій хлориду.
Обладнання: водяна баня, термометри, зворотні холодильники до пробірок, штатив пластмасовий, пробірки, нагрівний прилад.
а) Добування етилацетату
У двох сухих пробірках змішайте по 2 мл етанолу і льодяної оцтової кислоти. В одну з них додайте 1 краплю концентрованої сульфатної кислоти. Обидві пробірки закрийте пробками зі зворотними холодильниками. Суміші в обох пробірках перемішайте струшуванням і нагрівайте протягом 8–10 хвилин на водяній бані за температури води 65–70°С. (Реакційна суміш не повинна кипіти!) Обидві пробірки остудіть. Для виділення з розчину етилацетату до вмісту обох пробірок додайте по 3–4 мл насиченого розчину натрій хлориду (висолювання).
● Що відбувається при цьому? Чи однакова кількість етилацетату ут-вориться у двох пробірках? У чому полягає роль мінеральної кислоти?
■ Напишіть рівняння реакції утворення етилацетату.
б) Добування ізоамілацетату (грушової есенції)
У сухій пробірці змішайте 2 мл ізоамілового спирту, 2 мл льодяної оцтової кислоти і 1–2 краплі концентрованої сульфатної кислоти. Пробірку закрийте пробкою зі зворотним холодильником. Реакційну суміш нагрійте в киплячій водяній бані 8–10 хвилин, після чого остудіть і вилийте в пробірку з холодною водою. Обережно понюхайте.
● Що спостерігаєте? Який запах має ізоамілацетат?
■ Напишіть рівняння реакції утворення ізоамілацетату.
► Зробіть висновок щодо сутності і умов проведення реакцій есте-рифікації.
в) Гідроліз естерів
У три пробірки налийте по 2–3 мл етилацетату. В одну з них додайте 1 мл води, в іншу ― 1 мл 20% розчину сульфатної кислоти, у третю ― 1 мл концентрованого (30%) розчину натрій гідроксиду. Пробірки закрийте пробками зі зворотними холодильниками. Реакційні суміші перемішайте струшуванням, після чого помістіть всі пробірки на 5–10 хвилин у водяну баню (температура води в бані 65–75°С).
● Після закінчення досліду порівняйте, наскільки зменшився об'єм етилацетату в кожній пробірці.
■ Напишіть рівняння реакцій гідролізу етилацетату в різних середовищах.
► Зробіть висновок про швидкість реакції гідролізу етилацетату в різних середовищах.