Карбоновые кислоты и их производные
Лабораторная работа № 5
Цель работы: изучение физико-химических свойств карбоновых кислот и их производных.
Теория: карбоновые кислоты: общая характеристика, номенклатура, изомерия, получение, физические и химические свойства, применение.
Оборудование и реактивы: Водяная баня, воздушные холодильники, пробка с газоотводной трубкой, лучинка, пробирки, пробиркодержатель, спички, спиртовка, стакан, стеклянные папочки, штатив.
Магний Mg (к), оксид меди (II) CuO (к), ацетат натрия CH3COONa (к), щавелевая кислота (к), лимонная кислота (к), бензойная кислота (к), формиат натрия HCOONa (к), спирты (этиловый, изоамиловый); дистиллированная вода; растворы: гидроксид натрия NaOH, известковая вода, серная кислота H2SO4 (разб. и конц.), уксусная кислота CH3COOН (конц.), муравьиная кислота, щавелевая кислота, хлорид железа (III), перманганат калия KMnO4 (2%), хлорид натрия NaCl (насыщ.), мыльный раствор (1 г мыльной стружки на 10 мл воды); индикаторы: фенолфталеин, синяя и красная лакмусовая бумага.
Эксперимент: выполните задания, составьте уравнения реакций, назовите вещества, запишите наблюдения и вывод.
Техника безопасности: концентрированная уксусная кислота обладает раздражающим действием на кожу и дыхательные пути. Работайте под тягой.
Опыт 1. Получение уксусной (этановой) кислоты из ее соли
В пробирку поместите 0,5 г CH3COONa и добавьте 1 мл конц. H2SO4 (тяга!). Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и осторожно нагрейте реакционную смесь. Выделяющуюся уксусную кислоту СH3COOH можно определить по запаху (осторожно!) и по изменению цвета влажной лакмусовой бумаги, поднесенной к газоотводной трубке.
Опыт 2. Кислотные свойства карбоновоых кислот
2.1. В три пробирки приливают по 0,5 мл водных растворов карбоновых кислот: муравьиной, уксусной, щавелевой. В первую пробирку добавляют каплю метилового оранжевого, во вторую – каплю лакмуса, в третью – каплю фенолфталеина. Отмечают цвет.
2.2. В пробирку помещают несколько кристаллов бензойной кислоты и прибавляют 0,5 мл раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирки встряхивают до растворения кристаллов. К полученному раствору добавляют по каплям раствор соляной кислоты до выпадения осадка.
Опыт 3. Взаимодействие уксусной кислоты с магнием
В пробирку налейте 2 мл уксусной кислоты и добавьте немного металлического магния, закройте пробкой с прямой газоотводной трубкой с оттянутым концом. Подожгите выделяющийся газ.
Опыт 4. Взаимодействие уксусной кислоты с оксидом меди (II)
В пробирку поместите 0,2 г оксида меди (II) и прилейте 1–2 мл уксусной кислоты, осторожно нагрейте в пламени спиртовки.
Опыт 5.Взаимодействие ароматических карбоновых кислот с хлоридом железа (III) – качественная реакция на фенольную ОН-группу.
В две пробирки поместите несколько кристаллов бензойной и салициловой (о‑гидроксибензойной кислоты) кислот, добавьте несколько капель воды и по 1 капле раствора хлорида железа (III). Запишите наблюдения:
НО–С6Н4–CООН + FeCl3 →
С6Н5–CООН + FeCl3 →
Опыт 6.Получение сложных эфиров (изоамилацетата)
В сухую пробирку налейте 2 мл этанола, 2 мл уксусной кислоты и 1 каплю конц. H2SO4. Закройте пробирку пробкой с воздушным холодильником, встряхните и поместите в горячую (60–70°С) водяную баню на 5 мин. Охладите пробирку в холодной воде и добавьте 3–4 мл насыщенного раствора NaCl. Этилацетат в процессе высаливания всплывает, образуя слой бесцветной жидкости с приятным запахом
Проведите опыт получения изоамилацетата из 2 мл уксусной кислоты и 2 мл изоамилового спирта, с добавлением 1 капли конц. H2SO4. Закройте пробирку пробкой с воздушным холодильником, встряхните и поместите в горячую (60–70°С) водяную баню на 5 мин. Охладите пробирку и перелейте содержимое в другую пробирку с 2–3 мл ледяной воды.
Контрольные вопросы к допуску на лабораторную работу:
1. Какие соединения относят к карбоновым кислотам?
2. Как их классифицируют? Приведите по одному примеру из каждой группы кислот.
3. Приведите примеры изомерии у карбоновых кислот.
Контрольные вопросы к защите лабораторной работы:
К опыту 1.
1. Каким способом можно получить уксусную кислоту в лаборатории?
2. Как определить образование уксусной кислоты?
3. Напишите уравнение реакции.
К опыту 2.
1. Какую среду в карбоновых кислотах показывают индикаторы?
2. Что наблюдается при добавлении гидроксида натрия к бензойной кислоте?
3. Какими свойствами обладают карбоновые кислоты и за счет какой особенности в строении молекулы?
4. Напишите уравнение реакции.
К опыту 3.
1. Что наблюдается при нагревании? Какой газ образуется?
2. Какие металлы будут реагировать с уксусной кислотой? А какие нет? Сделайте общий вывод о протекании реакций с металлами как органических, так и неорганических кислот.
3. Напишите уравнение реакции.
К опыту 4.
1. Что образуется при реагировании уксусной кислоты с оксидом меди (II)?
2. Какими свойствами обладают карбоновые кислоты и за счет какой особенности в строении молекулы?
3. Напишите уравнение реакции.
К опыту 5.
1. Что образуется при взаимодействии бензойной и салициловой кислоты с хлоридом железа (III)?
2. На что указывает фиолетовое окрашивание?
3. Напишите уравнение реакции.
К опыту 6.
1. Как называется взаимодействие кислот со спиртами?
2. Напишите уравнения реакций этилового спирта и изоамилового спирта с уксусной кислотой.
3. Для чего в реакционную смесь, содержащую спирт и карбоновую кислоту, добавляют концентрированную серную кислоту?
Отчет по экспериментальной части лабораторный работы №5
| номер и название опыта | реагенты (формулы) | ход работы (результаты наблюдений, гипотеза) | уравнения реакции (расчеты,рисунки,проверка гипотезы) | выводы (алгоритм протекания реакции) |
| номер и название опыта | реагенты (формулы) | ход работы (результаты наблюдений, гипотеза) | уравнения реакции (расчеты,рисунки,проверка гипотезы) | выводы (алгоритм протекания реакции) |