Тема. Качественные реакции кислородсодержащих органических соединений. Цель:
познакомить с качественными реакциями на функциональные группы некоторых классов кислородсодержащих органических соединений. Реактивы: этиловый спирт, хромовая смесь, глицерин, 2%-й раствор сульфата меди (II), 10%-й раствор гидроксида натрия, 5%-й раствор фенола, 3%-й раствор хлорида железа (III), бромная вода, формалин, аммиачный раствор оксида серебра, уксусная кислота, лакмусовая бумага, гидрокарбонат натрия. Посуда и оборудование: штатив для пробирок, пробирки, спиртовка, спички, зажим-держатель для пробирок. Ход работы
Опыт 1. Качественные реакции спиртов и фенолов
Окисление этилового спирта хромовой смесью
Смешайте в пробирке 1–2 мл хромовой смеси и 0,5 мл этилового спирта. Смесь осторожно нагрейте. Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнение реакции окисления этилового спирта хромовой смесью. Образование глицерата меди
В пробирку налейте 3–4 капли 2%-го раствора сульфата меди (II) и 2–3 мл 10%-го раствора гидроксида натрия. Отметьте цвет образовавшегося осадка. К образовавшемуся осадку добавьте несколько капель глицерина. Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнения реакций. Чем объясняется растворение осадка гидроксида меди (II)? Будет ли этанол взаимодействовать с гидроксидом меди (II)? Реакция фенола с хлоридом железа (III)
К 2–3 мл 5%-го раствора фенола добавьте 1–2 капли 3%-го раствора хлорида железа (III). Отметьте изменение окраски. Реакция фенола с бромной водой
К 1 мл водного раствора фенола добавьте по каплям бромную воду. Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнение реакции. К какому типу реакций относится взаимодействие фенола с бромной водой? Опыт 2. Качественные реакции альдегидов
Реакция серебряного зеркала
В пробирку с 2 мл аммиачного раствора оксида серебра добавьте 2 мл формалина. Осторожно нагрейте смесь на водяной бане при 60–70 °С. Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнение реакции. Почему стенки пробирки приобретают зеркальную поверхность? Можно ли использовать данную реакцию для определения: а) ацетона; б) глюкозы? Опыт 3. Качественные реакции карбоновых кислот
Реакция на лакмус
Для карбоновых кислот характерна отчетливая реакция на лакмус. На влажную лакмусовую бумажку нанесите каплю раствора уксусной кислоты. Отметьте изменение окраски. Реакция с гидрокарбонатом натрия
Выделение углекислого газа при взаимодействии карбоновых кислот с гидрокарбонатом натрия может свидетельствовать о наличии карбоксильной группы. В пробирку налейте 2–3 мл 5%-го раствора соды и добавьте несколько капель уксусной кислоты. Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнение реакции. Сделайте общий вывод по работе. Пример оформления отчета приведен в лабораторной работе № 1.
Рекомендуемая литература
Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Карцова А.А. Органическая химия: Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений с углубленным изучением химии. – М.: Просвещение, 2003. – 368 с. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы. – М.: Экзамен, 2001. – 720 с. Органическая химия / Под ред. Н.А. Тюкавкиной. Т. 1, 2. – М.: Дрофа, 2002.
Разложение без выделения газа 4KClO₃ = 3KClO₄ + KCl
каталитическое разоложение 2KClO₃ = 2KCl + 3O₂
горение углерода C + O₂ = CO₂ 2C + O₂ = 2CO
образование осадка CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
количество вещества карбоната кальция n(CaCO₃)=m(CaCO₃)/M(CaCO₃)=n(CO₂)=n'(O₂) количество кислорода на образование углекислого газа n'(O₂)=40г/100г/моль=0,4 моль количество кислорода на образование угарного газа n''(O₂)=[m(C)/M(C)-n'(O₂)]/2
количество вещества кислорода n(O₂)=n'(O₂)+n''(O₂)=0,4моль+(7,2г/12г/моль-0,4моль)/2=0,5 моль
количество вещества хлората калия, разложившегося с выделением газа n'(KClO₃)=(2/3)n(O₂)
масса хлората калия m'(KClO₃)=n'(KClO₃)*M(KClO₃)
m'(KClO₃)=(2/3)n(О₂)M(KClO₃)
m'(KClO₃)=2*0,5*122,5/3=40,83г
масса хлората калия, разложившегося без выделения газа m''(KClO₃)=m(KClO₃)-m'(KClO₃)
Цель:
познакомить с качественными реакциями на функциональные группы некоторых классов кислородсодержащих органических соединений.
Реактивы: этиловый спирт, хромовая смесь, глицерин, 2%-й раствор сульфата меди (II), 10%-й раствор гидроксида натрия, 5%-й раствор фенола, 3%-й раствор хлорида железа (III), бромная вода, формалин, аммиачный раствор оксида серебра, уксусная кислота, лакмусовая бумага, гидрокарбонат натрия.
Посуда и оборудование: штатив для пробирок, пробирки, спиртовка, спички, зажим-держатель для пробирок.
Ход работы
Опыт 1. Качественные реакции спиртов и фенолов
Окисление этилового спирта хромовой смесью
Смешайте в пробирке 1–2 мл хромовой смеси и 0,5 мл этилового спирта. Смесь осторожно нагрейте.
Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнение реакции окисления этилового спирта хромовой смесью.
Образование глицерата меди
В пробирку налейте 3–4 капли 2%-го раствора сульфата меди (II) и 2–3 мл 10%-го раствора гидроксида натрия. Отметьте цвет образовавшегося осадка.
К образовавшемуся осадку добавьте несколько капель глицерина.
Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнения реакций.
Чем объясняется растворение осадка гидроксида меди (II)?
Будет ли этанол взаимодействовать с гидроксидом меди (II)?
Реакция фенола с хлоридом железа (III)
К 2–3 мл 5%-го раствора фенола добавьте 1–2 капли 3%-го раствора хлорида железа (III).
Отметьте изменение окраски.
Реакция фенола с бромной водой
К 1 мл водного раствора фенола добавьте по каплям бромную воду.
Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнение реакции.
К какому типу реакций относится взаимодействие фенола с бромной водой?
Опыт 2. Качественные реакции альдегидов
Реакция серебряного зеркала
В пробирку с 2 мл аммиачного раствора оксида серебра добавьте 2 мл формалина. Осторожно нагрейте смесь на водяной бане при 60–70 °С.
Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнение реакции.
Почему стенки пробирки приобретают зеркальную поверхность?
Можно ли использовать данную реакцию для определения: а) ацетона; б) глюкозы?
Опыт 3. Качественные реакции карбоновых кислот
Реакция на лакмус
Для карбоновых кислот характерна отчетливая реакция на лакмус.
На влажную лакмусовую бумажку нанесите каплю раствора уксусной кислоты.
Отметьте изменение окраски.
Реакция с гидрокарбонатом натрия
Выделение углекислого газа при взаимодействии карбоновых кислот с гидрокарбонатом натрия может свидетельствовать о наличии карбоксильной группы.
В пробирку налейте 2–3 мл 5%-го раствора соды и добавьте несколько капель уксусной кислоты.
Опишите наблюдаемые явления. Запишите уравнение реакции.
Сделайте общий вывод по работе.
Пример оформления отчета приведен в лабораторной работе № 1.
Рекомендуемая литература
Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Карцова А.А. Органическая химия: Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений с углубленным изучением химии. – М.: Просвещение, 2003. – 368 с.
Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы. – М.: Экзамен, 2001. – 720 с.
Органическая химия / Под ред. Н.А. Тюкавкиной. Т. 1, 2. – М.: Дрофа, 2002.
4KClO₃ = 3KClO₄ + KCl
каталитическое разоложение
2KClO₃ = 2KCl + 3O₂
горение углерода
C + O₂ = CO₂
2C + O₂ = 2CO
образование осадка
CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O
количество вещества карбоната кальция
n(CaCO₃)=m(CaCO₃)/M(CaCO₃)=n(CO₂)=n'(O₂)
количество кислорода на образование углекислого газа
n'(O₂)=40г/100г/моль=0,4 моль
количество кислорода на образование угарного газа
n''(O₂)=[m(C)/M(C)-n'(O₂)]/2
количество вещества кислорода
n(O₂)=n'(O₂)+n''(O₂)=0,4моль+(7,2г/12г/моль-0,4моль)/2=0,5 моль
количество вещества хлората калия, разложившегося с выделением газа
n'(KClO₃)=(2/3)n(O₂)
масса хлората калия
m'(KClO₃)=n'(KClO₃)*M(KClO₃)
m'(KClO₃)=(2/3)n(О₂)M(KClO₃)
m'(KClO₃)=2*0,5*122,5/3=40,83г
масса хлората калия, разложившегося без выделения газа
m''(KClO₃)=m(KClO₃)-m'(KClO₃)
m''(KClO₃)= 45г-40,83г=4,17г