инструкционные карты

Изучение физических свойств бензола
Бензол – бесцветная легкоподвижная жидкость с характерным запахом.
Посмотрим, растворяется ли бензол в воде, спирте и эфире. В три пробирки
нальем немного бензола и прибавим в первую пробирку воды, во вторую –
спирта, в третью – эфира. Бензол хорошо растворяется в спирте и эфире. В
воде бензол малорастворим и как более легкая жидкость всплывает наверх. В
100 мл воды растворяется всего 0,08 г бензола. Бензол является хорошим
растворителем. Смешаем немного бензола с касторовым маслом. При
перемешивании происходит растворение масла в бензоле. Посмотрим, как
замерзает бензол. В стакан со смесью льда и воды опускаем две пробирки:
одна заполнена дистиллированной водой, другая - бензолом. Через некоторое
время начинается кристаллизация бензола. Бензол замерзает и превращается
в белую кристаллическую массу. Температура замерзания бензола +5,5 °С.
Вода в соседней пробирке остается жидкой. При извлечении пробирки из
охлаждающей смеси бензол плавится и снова становится жидким.
Оборудование: пробирки, кристаллизатор, штатив для пробирок.
Техника
безопасности.
Остерегаться
попадания
бензола
Соблюдать правила работы с огнеопасными жидкостями.
на
кожу.
Горение бензола
Бензол содержит около 92% углерода, при неполном сгорании бензола
образуется много копоти. Поднесем к чашке с бензолом горящую лучину.
Бензол быстро вспыхивает и горит ярким сильно коптящим пламенем. При
горении бензола образуются углекислый газ и водяные пары.
2С6Н6 + 15О2 = 12СО2 + 6Н2О
Оборудование: огнезащитная прокладка, лучина, фарфоровая чашка.
Техника
безопасности.
Остерегаться
попадания
бензола
Соблюдать правила работы с огнеопасными жидкостями.
на
кожу.
Изучение отношения бензола к бромной воде
и раствору перманганата калия
Прильем немного бромной воды к бензолу. Взболтаем смесь. Из бромной
воды бром переходит в верхний слой бензола и окрашивает его.
Растворимость брома в бензоле больше, чем растворимость брома в воде.
При данных условиях бром не вступает в реакцию с бензолом. Во вторую
пробирку с бензолом прильем раствор перманганата калия. Здесь мы также
не замечаем протекания химической реакции. Бензол не дает реакций,
характерных для непредельных углеводородов. Бензол не присоединяет бром
и не окисляется раствором перманганата калия.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника
безопасности.
Остерегаться
попадания
бензола
Соблюдать правила работы с огнеопасными жидкостями.
на
кожу.
Бромирование бензола
В колбу нальем 4 мл бензола и прибавим немного брома. Закроем колбу
пробкой с газоотводной трубкой. Для поглощения паров брома между
пробкой и газоотводной трубкой поместим хлоркальциевую трубку с
активированным древесным углем. Конец газоотводной трубки опустим в
стакан с водой. Бензол растворяет бром, но реакция не идет. Добавим в смесь
немного металлического железа. Начинается реакция. Железо и бром
образуют бромид железа (III), который и является катализатором реакции.
Продукты реакции - бромбензол и бромоводород.
С6Н6 + Br2 = С6Н5Br + НBr
По окончании реакции выльем смесь из колбы в воду. Бромбензол
опускается на дно стакана, так как в отличие от бензола бромбензол –
тяжелая жидкость. Докажем, что в результате реакции кроме бромбензола
образовался и бромоводород. Для этого к водному раствору бромоводорода
прибавляем синий лакмус. Он изменяет свой цвет - становится розовым.
Значит, в растворе образовалась кислота. Ко второй порции раствора
добавим немного раствора нитрата серебра - выпадает желтоватый осадок
бромида серебра.
НBr + AgNO3 = AgBr ↓ + HNO3
В присутствии катализатора бромида железа бензол реагирует с бромом с
образованием бромбензола и бромоводорода. Тип реакции - реакция
замещения.
Карбонат натрия в водном растворе реагирует с бромом, образуя бесцветные
продукты реакции: вследствие этого бурая окраска брома исчезает.
2Na2CO3 + H2O + Br2 = 2NaHCO3 + NaBr + NaBrO
Оборудование: круглодонная колба, пробирки, газоотводная трубка,
воронка, штатив.
Техника
безопасности.
Остерегаться
попадания
бензола
на
кожу.
Соблюдать правила работы с огнеопасными жидкостями. Опыт выполняется
под тягой.
Хлорирование бензола (получение гексахлорана)
Под действием света бензол может присоединять хлор. В колбу,
наполненную газообразным хлором, прильем немного бензола и быстро
закроем пробкой. При обычных условиях реакция между хлором и бензолом
не идет. Осветим колбу электрической лампой – появляется белый дым, это
мельчайшие кристаллики гексахлорциклогексана. Окраска хлора исчезает,
так как бензол присоединяет хлор. Продукт реакции – гексахлорциклогексан
или гексахлоран.
С6Н6 + 3CI2 = С6Н6CI6
Гексахлоран – один из сильнейших инсектицидов – химических средств
борьбы с вредными насекомыми.
Оборудование: колба объемом 500-1000 мл, пробка, штатив, источник
яркого света.
Техника
безопасности.
Остерегаться
попадания
бензола
на
кожу.
Соблюдать правила работы с огнеопасными жидкостями. Опыт выполняется
под тягой. После проведения опыта промыть колбу спиртом, затем раствором
щелочи. Спиртовой раствор обработать хромовой смесью. Все операции
проводить только под тягой.
Физические свойства спиртов
Одноатомные спирты, содержащие в своем составе до десяти атомов
углерода, в обычных условиях - жидкости. Спирты, в составе которых 11
атомов углерода и более - твердые тела. Этиловый, бутиловый и
изоамиловый спирт – жидкости.
Посмотрим, как спирты растворяются в воде. В три пробирки нальем по
нескольку миллилитров спиртов и прибавим к ним подкрашенную воду.
Спирты имеют плотность меньше единицы, поэтому они образуют верхний
слой. При взбалтывании пробирок происходит полное растворение этилового
спирта, частично растворяется бутиловый спирт, почти не растворяется
изоамиловый спирт. Краситель из водного раствора переходит в спирты. С
повышением молекулярной массы и увеличением углеводородного радикала
растворимость спиртов в воде уменьшается.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, стаканы.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными
жидкостями.
Горение спиртов
Нальем понемногу этилового, бутилового и изоамилового спиртов в
фарфоровые чашки. Поднесем к чашкам горящую лучину. Этиловый спирт
быстро загорается и горит голубоватым, слабосветящимся пламенем.
Бутиловый
спирт
горит
светящимся
пламенем.
Труднее
загорается
изоамиловый спирт, он горит коптящим пламенем. С увеличением
молекулярной массы одноатомных спиртов повышается
температура
кипения и возрастает светимость их пламени.
С2Н5ОН + 3О2 = 2СО2 + 3 Н2О
С4Н9ОН + 6О2 = 4СО2 + 5 Н2О
2С5Н11ОН + 15О2 = 10СО2 + 12 Н2О
Оборудование: огнезащитная прокладка, фарфоровые чашки, лучина.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными
жидкостями.
Взаимодействие этилового спирта с металлическим натрием
При взаимодействии спиртов с натрием образуются газообразный водород и
соответствующие алкоголяты натрия. Приготовим пробирки с метиловым,
этиловым и бутиловым спиртами. Опустим в пробирку с метиловым спиртом
кусочек металлического натрия. Начинается энергичная реакция. Натрий
плавится, выделяется водород.
2СН3ОН + 2 Na = 2 CH3ONa + H2
Опустим натрий в пробирку с этиловым спиртом. Реакция идет немного
медленней. Выделяющийся водород можно поджечь. По окончании реакции
выделим этилат натрия. Для этого опустим в пробирку стеклянную палочку и
подержим ее над пламенем горелки. Избыток спирта испаряется. На палочке
остается белый налет этилата натрия.
2С2Н5ОН + 2 Na = 2 C2H5ONa + H2
В пробирке с бутиловым спиртом реакция с натрием идет еще медленнее.
2С4Н9ОН + 2 Na = 2 C4H9ONa + H2
Итак, с удлинением и разветвлением углеводородного радикала скорость
реакции спиртов с натрием уменьшается.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, пинцет, скальпель,
фильтровальная бумага.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными
жидкостями и щелочными металлами.
Взаимодействие этилового спирта с бромоводородом
Спирты взаимодействуют с галогеноводородами. В прибор для получения
галоидоалканов наливаем смесь этилового спирта с концентрированной
серной кислотой. Прибавим к смеси вначале несколько капель воды, а затем
– бромид натрия. В верхнюю часть прибора, холодильник, нальем воды и
добавим кусочки льда. Нагреем колбу. Через некоторое время начинается
реакция. Бромид натрия реагирует с серной кислотой с образованием
бромоводорода.
NaBr + H2SO4 = NaHSO4 + HBr
Бромоводород реагирует с этиловым спиртом с образованием бромэтана.
HBr +С2Н5ОН = C2H5Br + H2O
Бромэтан - легкокипящая жидкость. Бромэтан испаряется, пары поступают в
холодильник, где бромэтан конденсируется. Капли бромэтана падают в
приемник. На дне приемника собирается тяжелая маслянистая жидкость –
бромэтан.
Оборудование: прибор для получения галоидоалканов, штатив, шпатель,
горелка, стакан, мерная пробирка
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными
жидкостями и кислотами.
Изучение физических свойств глицерина
Глицерин – прозрачная, бесцветная, вязкая, сладковатая сиропообразная
жидкость. Глицерин хорошо растворим в воде, и смешивается с ней в любых
отношениях. Растворы глицерина замерзают при очень низких температурах.
Приготовим охлаждающую смесь из поваренной соли и кусочков льда.
Опустим в нее две пробирки. В одной из пробирок – вода, в другой – раствор
глицерина. Через некоторое время вода замерзает. Раствор глицерина
остается жидким. Глицерин и этиленгликоль используются в качестве
антифризов в радиаторах автомобилей.
Оборудование: пробирки, штатив, кристаллизатор.
Техника безопасности. Опыт безопасен.
Взаимодействие глицерина с металлическим натрием
Как
и
одноатомные
спирты,
многоатомные
спирты
реагируют
с
металлическим натрием. В пробирку с глицерином бросим кусочек натрия.
Пробирку слегка подогреем. Реакция идет вначале медленно, затем более
энергично. Выделяющийся водород можно поджечь. Реакция протекает
очень энергично, выделяется много теплоты, на завершающей стадии
реакции происходит обугливание глицерина.
Оборудование:
химический
стакан,
пробирка,
палочка
стеклянная,
скальпель, пинцет, фильтровальная бумага.
Техника
металлами.
безопасности.
Соблюдать правила
работы
со
щелочными
Взаимодействие многоатомных спиртов с гидроксидом меди (II)
С увеличением числа гидроксильных групп в молекуле вещества возрастает
подвижность атомов водорода, т.е. увеличиваются кислотные свойства.
Поэтому атомы водорода в многоатомных спиртах могут замещаться не
только щелочными металлами, но и менее активными металлами. Получим
гидроксид меди (II), путем сливания растворов гидроксида натрия и сульфата
меди (II). Прильем полученный осадок к глицерину. Осадок гидроксида меди
растворяется и образуется темно-синий раствор глицерата меди (II). Осадок
гидроксида меди прильем к раствору этиленгликоля. Также образуется
темно-синий раствор. Реакция с гидроксидом меди (II) является качественной
реакцией на многоатомные спирты.
Оборудование: пробирки, стеклянная палочка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы со щелочами и их
растворами.
Взаимодействие глицерина с кристаллическим перманганатом калия
К растертому в тонкий порошок перманганату калия прильем немного
глицерина. Через некоторое время над смесью появляется дымок, а затем
происходит загорание глицерина. Под действием сильных окислителей
глицерин сгорает с образованием углекислого газа и воды.
2 С3Н8О3 + 7 О2 = 6 СО2 + 8Н2О
Оборудование: огнезащитная прокладка, фильтровальная бумага, шпатель.
Техника безопасности. Соблюдать правила пожарной безопасности. Не
допускать попадания перманганата калия на одежду и кожу.
Изучение физических свойств фенола
Чистый фенол – бесцветные кристаллы с характерным запахом. При
хранении фенол частично окисляется и приобретает розовую или красную
окраску. Проверим растворимость фенола в воде. Для этого к нескольким
кристалликам фенола прибавим немного воды. Фенол мало растворим в воде.
При взбалтывании образуется суспензия фенола в воде.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, горелка, шпатель.
Техника
безопасности.
Соблюдать
правила
работы
с
ядовитыми
веществами. Фенол вызывает ожог кожи. Не допускать попадания фенола на
кожу.
Взаимодействие фенола с металлическим натрием
Также как и спирты, фенол взаимодействует со щелочными металлами. В
пробирку поместим немного фенола. Нагреем фенол до плавления. При
контакте металлического натрия с расплавленным фенолом происходит
энергичное взаимодействие. В результате реакции образуется фенолят
натрия, и выделяется водород. Эта реакция доказывает сходство фенола с
одноатомными спиртами.
2С6Н5ОН + 2Na = 2C6H5ONa + H2
Оборудование: пробирка, скальпель, пинцет, фильтровальная бумага,
горелка.
Техника
безопасности.
Соблюдать
правила
работы
с
ядовитыми
веществами. Фенол вызывает ожог кожи. Не допускать попадания фенола на
кожу. Соблюдать правила работы со щелочными металлами.
Взаимодействие фенола с раствором щелочи
Фенол по сравнению с одноатомными спиртами проявляет большие
кислотные свойства. Он способен реагировать с растворами щелочей. К
водной эмульсии фенола прильем несколько капель раствора гидроксида
натрия. Образуется прозрачный раствор фенолята натрия.
С6Н5ОН + NaOH = C6H5ONa + H2О
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, шпатель.
Техника
безопасности.
Соблюдать
правила
работы
с
ядовитыми
веществами. Фенол вызывает ожог кожи. Не допускать попадания фенола на
кожу. Соблюдать правила работы со щелочами и их растворами.
Взаимодействие фенола с бромной водой
К раствору фенола в воде прильем немного бромной воды. В растворе
появляется белая взвесь - выпадает осадок трибромфенола. В результате
взаимного влияния атомов в молекуле фенола происходит замещение не
одного, а трех атомов водорода бромом. Эта реакция является одной из
качественных реакций на фенол.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, шпатель.
Техника
безопасности.
Соблюдать
правила
работы
с
ядовитыми
веществами. Фенол вызывает ожог кожи. Не допускать попадания фенола на
кожу.
Качественная реакция на этанол
Чувствительной реакцией на этиловый спирт является так называемая
йодоформная
проба:
образование
характерного
желтоватого
осадка
йодоформа при действии на спирт йода и щелочи. Этой реакцией можно
установить наличие спирта в воде даже при концентрации 0,05%. Отберем
пробу раствора и добавим раствор Люголя. Раствор Люголя содержит иод (1
часть иода, 2 части иодида калия, 17 частей стерильной дистиллированной
воды). При охлаждении раствора появляется желтая взвесь йодоформа, при
высоких концентрациях спирта выпадает желтый осадок йодоформа.
С2Н5ОН + 6 NaОН + 4 I2 = CHI3 +HCOONa + 5 NaI + H2O
Оборудование: пробирки, зажим пробирочный, горелка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными
приборами.
Качественная реакция на фенол
Качественной реакцией на фенол является реакция с хлоридом железа (III). К
сильно разбавленному раствору фенола добавляем раствор хлорида железа.
Жидкость в пробирке окрашивается в темно-фиолетовый цвет. С помощью
этой реакции можно определить фенол даже при очень малых его
концентрациях.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника
безопасности.
Соблюдать
правила
работы
веществами. Не допускать попадания фенола на кожу.
с
ядовитыми
Окисление этилового спирта оксидом меди (II)
В прибор для окисления спиртов нальем немного этилового спирта.
Присоединим к газоотводной трубке прибор для подачи воздуха. Раскалим в
горелке медную спираль и поместим ее в прибор. Подадим в прибор ток
воздуха. Медная спираль в приборе продолжает быть раскаленной, так как
начинается окисление спирта. Продукт окисления спирта - уксусный
альдегид.
СН3-СН2-ОН + СuO = CH3 -COH + Cu + H2O
Альдегид
обнаруживаем, пропуская
через
фуксинсернистую
кислоту
выходящие из прибора газы. Под действием альдегида фуксинсернистая
кислота приобретает фиолетовую окраску. Покажем, что медная спираль
раскалена. Извлечем спираль из прибора и поднесем к ней спичку. Спичка
загорается. Мы убедились в том, что при окислении одноатомных спиртов
образуются альдегиды.
Оборудование: прибор для окисления спирта, резиновые трубки, горелка,
газометр или аспиратор.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными
жидкостями и нагревательными приборами.
Окисление этилового спирта раствором перманганата калия
Спирты легко окисляются раствором перманганата калия. В пробирку с
этиловым спиртом прильем немного подкисленного раствора перманганата
калия. Осторожно подогреем пробирку. Раствор постепенно обесцвечивается.
В данных условиях этиловый спирт окисляется, превращаясь в уксусный
альдегид.
СН3-СН2-ОН + [О] = CH3 -COH + H2O
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными
жидкостями и нагревательными приборами.
Окисление этилового спирта кристаллическим перманганатом калия
Очень энергично протекает реакция этилового спирта с перманганатом калия
в присутствии концентрированной серной кислоты. В стеклянный цилиндр
наливаем серную кислоту. Осторожно, по стенке приливаем этиловый спирт.
Образуются два слоя жидкости. Сверху - этиловый спирт, снизу - серная
кислота. В цилиндр бросаем немного кристаллического перманганата калия.
Через некоторое время на границе раздела спирта и кислоты возникают
вспышки и слышатся щелчки. При попадании кристаллов перманганата
калия в серную кислоту образуется марганцевый ангидрид (оксид марганца
(VII)) - очень сильный окислитель. Он взаимодействует с этиловым спиртом.
При этом образуется уксусный альдегид.
СН3-СН2-ОН + [О] = CH3 -COH + H2O
Оборудование: цилиндр, шпатель.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными
жидкостями и концентрированными кислотами. После демонстрации
осторожно разбавить содержимое водой, нейтрализовать щелочью.
Каталитическое окисление этанола
Окисление этилового спирта кислородом воздуха происходит очень легко в
присутствии оксида хрома (III). В фарфоровую чашку поместим кусочек
ваты, смоченный спиртом. Подожжем вату. Осторожно насыпаем на
горящую вату оксид хрома. Пламя гаснет. Но оксид хрома начинает
раскаляться. Реакция окисления спирта протекает с выделением энергии.
Продукт реакции окисления спирта - уксусный альдегид.
2СН3-СН2-ОН + О2 = 2CH3 -COH + 2H2O
Оборудование: фарфоровая чашка, шпатель.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными
жидкостями и концентрированными кислотами. После демонстрации
осторожно разбавить содержимое чашки водой, нейтрализовать щелочью.
Окисление этанола (тест на алкоголь)
Реакцию окисления спиртов сильными окислителями используют для
установления факта алкогольного опъянения.
Приготовим трубку для определения алкоголя. Для этого разотрем в ступке
хромовый ангидрид (оксид хрома (VI)) с небольшим количеством серной
кислоты. Получается паста красного цвета. Нанесем пастой полосу на
стенках трубки. Трубку соединим с прибором, подающим смесь воздуха с
парами этилового спирта. Через некоторое время красная полоса в трубке
зеленеет. Спирт окисляется в уксусный альдегид, а окислитель оксид хрома
превращается в сульфат хрома (III), имеющий зеленую окраску.
K2Cr2O7 + 3 C2H5OH + 4 H2SO4 = 3 CH3COH + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
Оборудование: фарфоровая чашка и ступка, трубка стеклянная, резиновые
трубки, газометр или аспиратор
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными
жидкостями.
Качественная реакция на альдегиды с фуксинсернистой кислотой
Одной из качественных реакций, позволяющих определить присутствие
альдегидов, является реакция с фуксинсернистой кислотой. В пробирку с
раствором формальдегида приливаем бесцветный раствор фуксинсернистой
кислоты. Постепенно появляется фиолетовое окрашивание.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника
безопасности.
веществами.
Соблюдать
правила
работы
с
ядовитыми
Качественная реакция на альдегиды с гидроксидом меди (II)
Одной из качественных реакций на альдегиды является реакция с
гидроксидом меди (II). Получим гидроксид меди (II) сливанием растворов
гидроксида натрия и сульфата меди (II). Прильем к полученному осадку
раствор формальдегида. Нагреем смесь. На стенках пробирки выделяется
металлическая медь.
Н-СОН + Cu(OH)2 = HCOOH + Cu + H2O
Однако чаще в результате этой реакции образуется красный осадок оксида
меди (I)
Н-СОН + 2 Cu(OH)2 = HCOOH + Cu2O↓+ 2 H2O
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, зажим пробирочный,
горелка.
Техника
безопасности.
веществами.
Соблюдать
правила
работы
с
ядовитыми
Растворимость в воде различных карбоновых кислот
Уксусная и масляная кислота при нормальной температуре – жидкости,
стеариновая кислота - твердое вещество. Посмотрим, как эти карбоновые
кислоты растворяются в воде. В три пробирки с водой добавим разные
карбоновые кислоты. Уксусная и масляная кислоты хорошо растворяются в
воде, а стеариновая кислота в воде не растворяется. Фиолетовый раствор
лакмуса изменяет цвет лишь в растворах уксусной и масляной кислот. В
пробирке со стеариновой кислотой лакмус остается фиолетовым.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила безопасности при работе с
кислотами.
Карбоновые кислоты – слабые электролиты
Слабые электролиты - это вещества, которые частично распадаются на ионы
при растворении в воде. Обнаружить ионы в растворе можно с помощью
прибора для изучения электропроводности. Если вещество или его раствор
распадается
на
ионы,
электропроводность
то
лампочка
уксусной
прибора
кислоты.
загорается.
Опускаем
Проверим
электроды
в
концентрированную уксусную кислоту. Лампочка не загорается.
Разбавим уксусную кислоту водой и вновь проверим электропроводность.
Лампочка не горит. Прибавим к раствору уксусной кислоты большой объем
воды. Лампочка загорается. Мы убедились в том, что уксусная кислота слабый электролит.
СН3СООН <=> СН3СОО- + Н+
Уксусная кислота в значительной степени распадается на ионы лишь при
большом разбавлении водой.
Оборудование:
стакан химический, пипетка, набор для опытов с
электрическим током.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с кислотами и правила
работы с электроприборами.
Взаимодействие уксусной кислоты с раствором щелочи
Реакция нейтрализации характерна для всех кислот. Нальем в бюретку
раствор уксусной кислоты. В колбу для титрования – раствор гидроксида
натрия. Прибавим к щелочи немного фенолфталеина. Раствор окрашивается
в малиновый цвет. Прибавляем из бюретки раствор кислоты к раствору
щелочи. Происходит нейтрализация щелочи. Когда вся щелочь переходит в
соль – малиновая окраска исчезает. В растворе образовалась соль – ацетат
натрия.
СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O
Оборудование: штатив, бюретка, стакан химический, коническая колба.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с растворами кислот и
щелочей.
Взаимодействие уксусной кислоты с оксидом меди (II)
Как и неорганические кислоты, уксусная кислота реагирует с оксидами
металлов. Проведем реакцию между оксидом меди (II) и уксусной кислотой.
При обычных условиях реакция идет очень медленно. Нагреем смесь на
пламени горелки. Наблюдается растворение оксида меди и появление
голубой окраски раствора. В пробирке образовался ацетат меди (II).
2СН3СООН + CuO = H2О + ( CH3COO)2 Cu
Оборудование:
штатив для пробирок, пробирка, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с кислотами.
Взаимодействие уксусной кислоты с металлами
Уксусной кислоте, как и неорганическим кислотам, присущи общие свойства
кислот. Убедимся в том, что эта кислота способна реагировать с металлами.
В две пробирки поместим кусочки магния и цинка. Прильем к ним раствор
уксусной кислоты. В пробирке с магнием идет энергичная реакция –
выделяется водород. В пробирке с цинком, менее активным металлом,
выделение водорода едва заметно.
2СН3СООН + Мg = H2 + ( CH3COO)2 Mg
2СН3СООН + Zn = H2 + ( CH3COO)2 Zn
При взаимодействии металлов с раствором уксусной кислоты образуется
водород и соли уксусной кислоты. Соли уксусной кислоты называются
ацетатами.
Оборудование:
штатив для пробирок, пробирка, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с кислотами.
Взаимодействие уксусной кислоты с карбонатом натрия
Уксусная кислота – слабая кислота. Но она способна
вытеснять
более
слабые кислоты из их солей. Убедимся в этом. К раствору карбоната натрия
прильем раствор уксусной кислоты. Наблюдается обильное выделение
углекислого газа.
Уксусная кислота вытеснила угольную кислоту из раствора ее соли.
Угольная кислота – непрочное соединение, она распадается на углекислый
газ и воду.
2СН3СООН + Na2CO3 = H2O + CO2 + 2CH3COONa
Оборудование: химические стаканы.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами.
Горение уксусной кислоты на воздухе
Безводная уксусная кислота – огнеопасное вещество, ее пары легко
загораются. Убедимся в этом. Нагреем уксусную кислоту до кипения. При
поднесении горящей лучины пары кислоты загораются. При горении
уксусной кислоты образуются углекислый газ и вода.
СН3СООН + 2О2 = 2H2О + 2СО2
Склянки с уксусной кислотой хранят в металлических контейнерах.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирка, горелка, лучина.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с кислотами.
Замораживание уксусной кислоты
Безводная
уксусная кислота при ее охлаждении примерно до 15
0
С
переходит в кристаллическое состояние. В этом состоянии она очень похожа
по внешнему виду на лед. Поэтому безводную уксусную кислоту называют
ледяной. Приготовим охлаждающую смесь из воды и льда. Опустим в нее
пробирку с уксусной кислотой. Через некоторое время уксусная кислота
кристаллизуется.
Оборудование: химический стакан, пробирка, термометр, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с кислотами.
Возгонка бензойной кислоты
Бензойная кислота – ароматическая карбоновая кислота. Ее особенность –
способность к возгонке. Возгонка
- переход из твердого состояния в
пароообразное, минуя жидкое. В стакан с бензойной кислотой положим
еловую ветку и закроем колбой. В колбе – холодная вода. Колба будет
служить и крышкой, и холодильником. Бензойная кислота при легком
нагреве переходит из твердого состояния – в парообразное. Соприкасаясь с
холодным дном колбы, пары бензойной кислоты охлаждаются – и
конденсируются в виде кристалликов бензойной кислоты.
Оборудование: химический стакан, штатив, огнезащитная прокладка, колба
круглодонная, горелка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными
приборами. Бензойная кислота вызывает раздражение дыхательных путей.
После проведения опыта дать прибору остыть и лишь после этого его можно
разбирать.
Взаимодействие бромной воды с олеиновой кислотой
Олеиновая кислота относится к непредельным карбоновым кислотам.
Непредельность соединений можно обнаружить с помощью качественных
реакций с бромной водой или раствором перманганата калия. В данном
случае воспользуемся бромной водой. К олеиновой кислоте прибавим
бромную воду и энергично перемешаем содержимое пробирки. Происходит
обесцвечивание бромной воды. Мы доказали, что олеиновая кислота
непредельная карбоновая кислота.
СН3 – (СН2)7 – СН=СН – (СН2)7 – СООН + Вr2 = СН3 – (СН2)7 – СНBr –
СНBr – (СН2)7 – СООН
Оборудование: пробирка, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с бромом
водой).
(бромной
Получение уксусноэтилового эфира
Проведем реакцию этерификации в приборе для получения галоидоалканов.
В реакционную колбу поместим этиловый спирт, уксусную кислоту и
концентрированную серную кислоту. Серная кислота используется как
водоотнимающее
средство. Так как реакция этерификации обратима,
необходимо удалять воду. В холодильник нальем насыщенный раствор
поваренной соли. В этом растворе растворимость эфира минимальна. При
нагревании
смеси
образуется
летучий
уксусноэтиловый
эфир.
Он
конденсируется в холодильнике. Он легче воды и раствора соли. Поэтому он
образует верхний слой жидкости. Для лучшей видимости прибавим в
холодильник подкрашенную воду. Эфир растворяет краситель, и верхний
слой становится хорошо заметен.
СН3СООН + С2Н5ОН = H2О + CH3COOС2Н5
Оборудование:
прибор для получения галоидоалканов, штатив, горелка,
огнезащитная прокладка, мерный цилиндр, мерная пробирка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с кислотами и правила
работы с горючими жидкостями.
Получение борноэтилового эфира
Неорганическая борная кислота, как и другие карбоновые кислоты, способна
образовывать летучие эфиры.
Смешаем борную кислоту с этиловым
спиртом. Добавим концентрированную серную кислоту. Нагреем смесь.
Легкокипящий борноэтиловый эфир испаряется. При поджигании он горит
красивым зеленым пламенем.
В(ОН)3 + 3 С2Н5ОН = ( С2Н5О)3В + 3 Н2О
Оборудование: штатив, пробирка, горелка, газоотводная трубка, шпатель.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с кислотами и горючими
жидкостями.
Определение непредельности жиров
Жидкие жиры, например, подсолнечное масло, в своем составе содержат
остатки непредельных карбоновых кислот. Докажем это. Воспользуемся
бромной водой. К подсолнечному маслу
прибавим бромную воду и
энергично перемешаем содержимое пробирки. Происходит обесцвечивание
бромной воды. Мы доказали, что жидкие жиры
содержат остатки
непредельных карбоновых кислот.
СН3 – (СН2)7 – СН=СН – (СН2)7 – СО – + Вr2 = СН3 – (СН2)7 – СНBr –
СНBr – (СН2)7 – СО –
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с бромом
водой).
(бромной
Выделение свободных жирных кислот из мыла
Мыла представляют собой растворимые соли высших карбоновых кислот.
Чаще используется натриевая соль стеариновой кислоты. Так как,
карбоновые кислоты слабые кислоты, то их легко выделить из раствора при
действии сильных неорганических кислот. К раствору хозяйственного мыла
прибавим раствор серной кислоты. Сразу же выделяется стеариновая
кислота.
2С17Н35СООNa + H2SO4 =2C17 H35COOH + Na2SO4
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с кислотами.
Образование нерастворимых кальциевых солей жирных кислот
Кальциевые соли жирных кислот нерастворимы в воде. Это можно
наблюдать в следующем опыте. К раствору мыла прильем немного раствора
хлорида кальция. Выпадает обильный осадок нерастворимого стеарата
кальция.
2С17Н35СООNa + СаСI2 =(C17 H35COO)2Ca + 2NaCI
Такой процесс происходит при мытье в жесткой воде. Поэтому мыло в
жесткой воде плохо мылится.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки.
Техника безопасности. Опыт безопасен.
Окисление муравьиной кислоты раствором перманганата калия
Муравьиная кислота отличается по строению от всех остальных карбоновых
кислот. Поэтому она совмещает свойства и кислоты и альдегида. Альдегиды,
как известно, легко окисляются. Прильем к раствору муравьиной кислоты
раствор перманганата калия. Нагреем смесь. Происходит обесцвечивание
раствора. Муравьиная кислота окислилась до углекислого газа и воды.
НСООН + [О]= H2О + CO2
Оборудование:
штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с кислотами и
нагревательными приборами.
Гидролиз ацетата натрия
Уксусная кислота – слабый электролит. Ацетат натрия – соль образованная
сильным основанием и слабой кислотой. При растворении этой соли в воде
создается щелочная среда. Особенностью кристаллогидрата ацетата натрия
является то, что он при нагревании легко плавится и ацетат натрия
растворяется в своей кристаллизационной воде. Смешает ацетат натрия с
сухим
индикатором
Появляется
фенолфталеином.
Полученную
смесь
нагреем.
малиновая окраска. Соль частично расплавилась, в расплаве
появились гидроксид- ионы.
CH3COONa + HOН = СН3СООН + NaОН
CH3COO- + HOН = СН3СООН + ОНПри охлаждении соль кристаллизуется, равновесие смещается в сторону
образования ацетата натрия, гидроксид-илны исчезают, и окраска пропадает.
Опыт доказывает, что уксусная кислота является слабой кислотой.
Оборудование:
штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными
приборами.
Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II)
Глюкоза содержит в своем составе пять гидроксильных групп и одну
альдегидную группу. Поэтому она относиться к альдегидоспиртам. Ее
химические свойства похожи на свойства многоатомных спиртов и
альдегидов.
Реакция
с
гидроксидом
меди
(II)
демонстрирует
восстановительные свойства глюкозы. Прильем к раствору глюкозы
несколько капель раствора сульфата меди (II) и раствор щелочи. Осадка
гидроксида меди не образуется. Раствор окрашивается в ярко-синий цвет. В
данном случае глюкоза растворяет гидроксид меди (II) и ведет себя как
многоатомный спирт. Нагреем раствор. Цвет раствора начинает изменяться.
Сначала образуется желтый осадок Cu2O, который с течением времени
образует более крупные кристаллы CuO красного цвета. Глюкоза при этом
окисляется до глюконовой кислоты.
СН2ОН – (СНОН)4 – СОН + Сu(ОН)2 = СН2ОН – (СНОН)4 – СООН +
Сu2О↓+ Н2О
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с растворами щелочей.
Качественная реакция глюкозы
с аммиачным раствором оксида серебра (I)
Доказать наличие альдегидной группы в глюкозе можно с помощью
аммиачного раствора оксида серебра. К аммиачному раствору оксида серебра
добавим раствор глюкозы и подогреем смесь на водяной бане. Вскоре на
стенках колбы начинает осаждаться металлическое серебро. Эта реакция
называется реакцией серебряного зеркала. Ее используют как качественную
для открытия альдегидов. Альдегидная группа глюкозы окисляется до
карбоксильной группы. Глюкоза превращается в глюконовую кислоту.
СН2ОН – (СНОН)4 – СОН + Ag2O = СН2ОН – (СНОН)4 – СООН + 2Ag↓
Реакцию серебряного зеркала используют в промышленности для серебрения
зеркал, изготовления колб для термосов, елочных украшений.
Оборудование: колба круглодонная, горелка, стакан, штатив, прокладка
огнезащитная.
Техника безопасности. Аммиачный раствор оксида серебра нельзя хранить.
После опыта неиспользованный раствор нейтрализуют соляной кислотой.
Окисление глюкозы кислородом воздуха
в присутствии метиленового голубого
Окисление глюкозы до глюконовой кислоты особенно легко протекает в
щелочной среде в присутствии индикатора метиленового голубого. В колбе
с водой растворим гидроксид натрия. Добавим туда глюкозу и затем немного
раствора метиленового голубого. Через некоторое время раствор становится
бесцветным. Перемешаем
раствор. Он вновь окрашивается в голубой
цвет.такие изменения окраски можно наблюдать
много раз подряд. Под
действием щелочи в водной среде глюкоза дегидрируется, превращаясь в
глюконовую кислоту.
СН2ОН(СНОН)4СОН + Н2О = СН2ОН(СНОН)4СООН + 2Н
В отсутствии метиленового голубого отщепляющийся при дегидрировании
водород окисляется кислородом воздуха очень медленно и реакция
практически не идет. Метиленовый голубой
присоединяет водород,
превращаясь
бесцветное
в
бесцветное
соединение.
Это
соединение
окисляется кислородом воздуха в метиленовый голубой, и вновь появляется
голубая окраска. В процессе реакции индикатор практически не расходуется.
Он является типичным катализатором окисления глюкозы до глюконовой
кислоты.
Оборудование: шпатель, плоскодонная колба с пробкой.
Техника безопасности.
Соблюдать правила работы со щелочами и их растворами.
Определение глюкозы в виноградном соке
Многие фрукты и ягоды содержат глюкозу. Определить наличие глюкозы
можно с помощью гидроксида меди (II). Из ягоды винограда выжмем сок.
Прильем к соку несколько капель раствора сульфата меди (II) и раствор
щелочи. Нагреем раствор. Цвет раствора начинает изменяться.
При
кипячении раствора образуется желтый осадок Cu2O, который постепенно
превращается в красный осадок CuO. Это доказывает наличие глюкозы в
виноградном соке.
СН2ОН – (СНОН)4 – СОН + Сu(ОН)2 = СН2ОН – (СНОН)4 – СООН +
Сu2О↓+ Н2О
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с растворами щелочей.
Доказательство наличия гидроксильных групп в сахарозе
Докажем, что в состав молекулы сахарозы входят гидроксильные группы.
Прильем к раствору сахарозы несколько капель раствора сульфата меди (II) и
раствор
щелочи.
Осадка
гидроксида
меди
не
образуется.
Раствор
окрашивается в ярко-синий цвет. В данном случае сахароза растворяет
гидроксид меди (II) и ведет себя как многоатомный спирт. Продукт реакции
– сахарат меди (II).
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с растворами щелочей
Отсутствие восстанавливающей способности сахарозы
Экспериментально проверим отсутствие альдегидной группы у сахарозы.
Приготовим сахарат меди (II). В пробирку с раствором сахарозы добавим
раствор сульфата меди (II), воду и раствор щелочи. Образуется ярко синий
сахарат меди (II). Раствор сахарата меди (II) нагреваем до кипения. Красного
осадка оксида меди (I) не образуется. Следовательно, сахароза не имеет в
своем
составе
свободную
альдегидную
группу
и
не
обладает
восстанавливающими свойствами.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с растворами щелочей.
Кислотный гидролиз сахарозы
В присутствии кислот дисахариды гидролизуются. При гидролизе сахарозы
образуется
глюкоза
и
фруктоза.
Экспериментально
проверим
это.
Прокипятим смесь растворов сахарозы и серной кислоты. Через несколько
минут проверим наличие глюкозы в полученном растворе.
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6
Прильем к раствору щелочь и несколько капель раствора сульфата меди (II).
Осадка гидроксида меди не образуется. Раствор окрашивается в ярко-синий
цвет.
Нагреем раствор. Выпадает красный осадок оксида меди (I). Мы
доказали, что при гидролизе сахарозы образовалась глюкоза.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок, штатив, стакан, прокладка огнезащитная.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с растворами кислот.
Кислотный гидролиз целлюлозы
При кислотном гидролизе целлюлозы образуется глюкоза. Проведем
гидролиз в присутствии серной кислоты. В фарфоровой ступке разотрем вату
с концентрированной серной кислотой. Полученную смесь разбавим водой и
перенесем в стакан. Прокипятим смесь. Через несколько минут проверим
наличие глюкозы в полученном растворе. Прильем к раствору щелочь и
несколько капель раствора сульфата меди (II). Нагреем раствор. Выпадает
красный осадок оксида меди (I). Мы доказали, что при гидролизе целлюлозы
образовалась глюкоза. Кислотный гидролиз целлюлозы имеет важное
промышленное значение. Брожением полученной глюкозы получают
этиловый спирт.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок, фарфоровая ступка с пестиком.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с концентрированными
кислотами.
Получение и свойства нитроцеллюлозы
Целлюлоза с азотной кислотой образует азотнокислые эфиры. Эфиры
получают действием на целлюлозу смесью безводной азотной кислоты и
концентрированной серной кислоты. Целлюлоза в нашем опыте - хлопковая
вата.
Приготовим такую смесь и опустим в нее кусочек ваты. Через 15 минут
процесс нитрования целлюлозы заканчивается. Промоем полученную
нитроцеллюлозу водой. Высушим. Нитроцеллюлоза при поджигании быстро
сгорает. Нитроцеллюлоза используется для приготовления бездымного
пороха.
Оборудование: стакан, палочка, фильтровальная бумага, мерная пробирка.
Техника безопасности. Опыт необходимо проводить под тягой. Соблюдать
правила работы с концентрированными кислотами.
Растворение целлюлозы в аммиачном растворе гидроксида меди (II)
Целлюлоза нерастворима в воде и в большинстве растворителей. Однако в
аммиачном растворе гидроксида меди (II) целлюлоза растворяется хорошо.
Продемонстрируем это. В концентрированный аммиачный раствор опускаем
небольшие порции ваты. Вата хорошо растворяется в данном растворе.
Получается густой вязкий раствор целлюлозы в аммиачном растворе
гидроксида меди (II). Раствор целлюлозы используют в промышленности для
получения медноаммиачного шелка.
Оборудование: пробирка или стакан, стеклянная палочка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с концентрированным
раствором аммиака.
Получение пенопласта
Пенопласты - легкие пористые материалы. Получим пенопласт реакцией
поликонденсации. Растворим мочевину в формалине. Формалин – это 40%
водный раствор формальдегида. В другой пробирке смешиваем немного
шампуня с соляной кислотой. Шампунь содержит пенообразующие
вещества. Смешаем содержимое двух пробирок. Сильно взболтаем смесь и
нагреем ее на слабом огне. Образовавшаяся пена быстро затвердевает. Мы
получили пенопласт.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с
нагревательными приборами.
кислотами и
Получение пластмасс на примере резорцинформальдегидной смолы
Для получения многих пластмасс используют реакцию поликонденсации.
Проведем такую реакцию. В пробирку нальем немного раствора формалина.
Затем растворим в нем резорцин. Резорцин – это вещество, относящееся к
классу фенолов, но в отличие от фенола резорцин содержит две
гидроксильные группы. К полученному раствору прибавим несколько капель
соляной кислоты. Опустим в пробирку термометр.
Через некоторое время начинается реакция поликонденсации. Реакция
протекает с выделением теплоты. Полученный полимер имеет розовый цвет.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с
приборами.
нагревательными
Изучение физических свойств анилина
Анилин – бесцветная маслянистая жидкость. При хранении анилин
постепенно окисляется и приобретает вначале желтую, затем бурую окраску.
Изучим растворимость анилина в воде. Прибавим анилин к воде и
перемешаем раствор. Анилин мало растворим в воде. При 18оС в 100 мл воды
растворяется всего 3,6г. анилина. Раствор анилина не изменяет окраски
индикаторов.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника
безопасности.
веществами.
Соблюдать
правила
работы
с
ядовитыми
Получение диметиламина и его горение
Получим
диметиламин
действием
гидроксида
натрия
на
хлорид
диметиламина. Смешаем в пробирке хлорид диметиламина со щелочью и
прибавим воды. При легком нагревании выделяется газ диметиламин.
[(СН3)2NH2] CI + NaOH = (СН3)2NH + NaCI + H2O
При поджигании диметиламин сгорает с образованием углекислого газа,
водяных паров и азота.
4(СН3)2NH +15 O2 = 8CO2 + 14H2O + 2N2
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок, газоотводная трубка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы со щелочами и
нагревательными приборами.
Получение гидроксида диметиламмония и изучение его свойств
Амины с водой образуют достаточно сильные основания. Приготовим
раствор диметиламина в воде. Газ диметиламин хорошо растворяется в воде.
При этом образуется гидроксид диметиламмония (гидрат диметиламина)
(СН3)2NH + H2O = [(СН3)2NH2]ОН
Пробу гидроксида диметиламмония (гидрата диметиламина) испытаем
раствором фенолфталеина. Фенолфталеин приобретает малиновую окраску:
среда раствора – щелочная. К следующей порции раствора прибавим раствор
хлорида железа (III) – выпадает бурый осадок гидроксида железа.
3[(СН3)2NH2]ОН + FeCI3 = Fe(OH)3 ↓+ 3[(СН3)2NH2]CI
Вносим палочку, смоченную концентрированной соляной кислотой, в
выделяющийся газ диметиламин, образуется густой белый дым. Дым –
кристаллы гидрохлорида диметиламина.
(СН3)2NH + HCI = [(СН3)2NH2] CI
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, горелка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы со щелочами, кислотами.
Правила работы нагревательными приборами.
Взаимодействие анилина с соляной кислотой
Анилин – слабое основание. С сильными кислотами анилин способен
образовывать соли. Приготовим смесь анилина с водой. Прибавим к смеси
соляную кислоту. Происходит растворение анилина. В растворе образуется
солянокислый анилин или хлорид фениламмония
С6Н5NH2 + HCI = [C6H5NH3] CI
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с ядовитыми веществами
и кислотами
Окисление анилина раствором хлорной извести
Определить наличие анилина в растворе можно с помощью раствора хлорной
извести.
К
сильно
разбавленному
раствору
анилина
добавим
отфильтрованный раствор хлорной извести. Раствор становится синим.
Реакция с хлорной известью – качественная реакция на анилин, она основана
на легкой окисляемости анилина. Реакция очень чувствительна и позволяет
определить даже следы анилина.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника
безопасности.
веществами.
Соблюдать
правила
работы
с
ядовитыми
Окисление анилина раствором дихромата калия
Окисление
анилина
дихроматом
калия
позволяет
получить
важный
промышленный краситель – черный анилин. К насыщенному раствору
дихромата калия прибавим раствор серной кислоты и эмульсию анилина.
Жидкость окрашивается в зеленый цвет, который постепенно переходит в
черный. Образуется черный анилин - нерастворимый в воде краситель.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с ядовитыми веществами
и кислотами
Бромирование анилина
Аминогруппа влияет на свойства бензольного кольца. Она делает его более
реакционноактивным. К насыщенному водному раствору анилина прильем
бромную
воду.
Раствор
мутнеет.
Выпадает
белый
осадок
2,4,6-
триброманилина.
С6Н5NH2 + 3 Br2 = C6H2Br3 + 3HBr
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с ядовитыми веществами
и бромом.
Изучение среды раствора анилина
Анилин мало растворим в воде. При 18 оС в 100 мл воды растворяется 3,6г.
анилина. Раствор анилина не изменяет окраски индикаторов. Возьмем пробу
раствора анилина. Добавим в пробирку лакмус. Окраска индикатора не
изменяется, это значит, что раствора анилина имеет нейтральную реакцию
среды. Оборудование: пробирка, штатив для пробирок.
Оборудование: пробирка, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с ядовитыми веществами
и кислотами.
Образование медной соли аминоуксусной кислоты
Хотя раствор аминоуксусной кислоты имеет нейтральную реакцию, он
способен
взаимодействовать
с
оксидами
металлов.
К
раствору
аминоуксусной кислоты прибавим немного оксида меди (II). Нагреем
полученную
смесь.
Раствор
приобретает
голубую
окраску.
Альфа-
аминокислоты дают с медью окрашенные, очень устойчивые комплексные
соли. Эти комплексные соединения очень прочны и не разрушаются под
действием раствора щелочи. Прильем к полученному раствору гидроксид
натрия. Осадка гидроксида меди (II) не образуется.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными
приборами.
Свойства аминоуксусной кислоты
Аминокислоты – твердые вещества, хорошо растворимые в воде. К раствору
аминоуксусной кислоты прильем немного лакмуса. Окраска раствора не
изменилась. Раствор аминоуксусной кислоты имеет нейтральную реакцию.
Аминокислоты обладают как кислотными, так и основными свойствами:
кислотная - карбоксильная группа, основная - аминогруппа. Они взаимно
нейтрализуют друг друга, образуя биполярные ионы. Поэтому аминокислоты
с одной карбоксильной группой и одной аминогруппой имеют нейтральную
реакцию.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Опыт безопасен.
Свертывание белков при нагревании
В пробирку нальем немного раствора белка. Нагреем раствор до кипения.
Раствор мутнеет, белок выпадает в виде хлопьев. Свертывание белков при
кипении - процесс необратимого осаждения, белковые молекулы меняют
свою структуру.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными
приборами.
Осаждение белков солями тяжелых металлов
В две пробирки приливаем раствор белка. В первую пробирку добавляют
раствор сульфата меди (II) , во вторую – раствор нитрата серебра. В обеих
пробирках выпадают осадки. Соли тяжелых металлов осаждают белки из
растворов, образуя с ними нерастворимые в воде солеобразные соединения.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Остерегаться попадания растворов солей на кожу.
Осаждение белков спиртом
К раствору белка прибавляем немного этилового спирта. Раствор мутнеет.
При действии спирта происходит денатурация белка – разрушение его
структуры.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Опыт безопасен.
Биуретовая реакция белков
Наличие белков в растворе можно обнаружить цветными реакциями.
Наиболее
универсальной
качественной
реакцией
на белки
является
биуретовая реакция. Эта реакция характерна для групп атомов, образующих
пептидную связь. К раствору белка приливаем немного раствора щелочи и
несколько капель слабого раствора сульфата меди. Жидкость окрашивается в
фиолетовый цвет, что указывает на присутствие белка в растворе.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с растворами щелочей.
Ксантопротеиновая реакция на белки
Ксантопротеиновая реакция проводят для обнаружения белков, содержащих
в своем составе ароматические аминокислоты. К раствору белка прибавляем
концентрированную азотную кислоту. Белок свертывается. При нагревании
белок желтеет. При добавлении избытка аммиака окраска переходит в
оранжевую.
Появление
окрашивания
свидетельствует
о
наличии
ароматических
аминокислот в составе белка.
Оборудование: штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с концентрированными
кислотами, аммиаком и нагревательными приборами.
Качественное определение азота в органических соединениях
Очень
чувствительным
методом
соединениях является сплавление
определения
азота
в
органических
вещества с металлическим натрием.
Небольшую порцию анализируемого вещества сплавляем с кусочком
металлического натрия. Важно, чтобы весь натрий прореагировал или
окислился. Когда весь натрий прореагировал, охлаждаем пробирку, заливаем
ее водой и кипятим. К полученному раствору добавляем крупинку сульфата
железа (II) и вновь нагреваем. Затем добавляем соляную кислоту. Появление
синего окрашивания свидетельствует о наличии азота в исследуемом
органическом соединении. При сплавлении натрия с азотсодержащим
веществом образуется
цианид натрия. С солью двухвалентного железа
цианид натрия образует гексацианоферрат (II) натрия. Так как сульфат
железа (II) всегда содержит примесь железа (III), то
с железом (III)
гексацианоферрат натрия образует берлинскую лазурь. Появляется голубое
окрашивание.
Оборудование:
штатив для пробирок, пробирки, горелка, зажим для
пробирок, стакан, фильтровальная бумага, скальпель, пинцет.
Техника безопасности. Соблюдать правила
металлами.
работы со щелочными
Взаимодействие этилена с бромной водой
Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной
серной кислотой. Выделяющийся этилен пропустим через раствор брома в
воде, который называют
бромной водой. Бромная вода очень быстро
обесцвечивается. Бром присоединяется к этилену по месту двойной связи.
При этом образуется 1,2-дибромэтан.
СН2=СН2 + Br2 = CH2Br - CH2Br
Реакция обесцвечивания водного раствора брома служит качественной
реакцией на непредельность органических соединений.
Оборудование: колба Вюрца, капельная воронка, промывалка, газоотводная
трубка, стакан или пробирка, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами,
концентрированными кислотами и огнеопасными жидкостями.
Горение этилена
Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной
серной кислотой. Смесь готовят из одной части спирта и трех частей серной
кислоты. Серная кислота играет роль водоотнимающего средства. При
нагревании смеси выделяется этилен.
С2Н5ОН = С2Н4 + Н2О
Собираем этилен в цилиндр способом вытеснения воды. Этилен –
бесцветный газ, малорастворимый в воде. Этилен сгорает на воздухе с
образованием углекислого газа и воды.
С2Н4 + 3О2 = 2СО2 + 2Н2О
Оборудование:
колба
Вюрца,
делительная
воронка,
промывалка,
газоотводная трубка, штатив, цилиндр.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами,
концентрированными кислотами и огнеопасными жидкостями.
Взаимодействие этилена с бромной водой
Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной
серной кислотой. Выделяющийся этилен пропустим через раствор брома в
воде, который называют
бромной водой. Бромная вода очень быстро
обесцвечивается. Бром присоединяется к этилену по месту двойной связи.
При этом образуется 1,2-дибромэтан.
СН2=СН2 + Br2 = CH2Br - CH2Br
Реакция обесцвечивания водного раствора брома служит качественной
реакцией на непредельность органических соединений.
Оборудование: колба Вюрца, капельная воронка, промывалка, газоотводная
трубка, стакан или пробирка, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами,
концентрированными кислотами и огнеопасными жидкостями.
Взаимодействие этилена с раствором перманганата калия.
Получаем этилен нагреванием смеси этилового спирта с концентрированной
серной кислотой. Опустим газоотводную трубку с выделяющимся этиленом в
подкисленный раствор перманганата калия. Раствор быстро обесцвечивается.
При этом этилен окисляется в двухатомный спирт этиленгликоль.
СН2=СН2 + [О] + Н-ОН = CH2ОН - CH2ОН
Эта реакция является качественной реакцией на двойную связь.
Оборудование: колба Вюрца, капельная воронка, промывалка, газоотводная
трубка, стакан или пробирка, штатив.
Техника безопасности.
Соблюдать правила работы с горючими газами, концентрированными
кислотами и огнеопасными жидкостями.
Получение ацетилена и его горение
Ацетилен в лаборатории получают действием воды на карбид кальция.
Карбид кальция очень энергично взаимодействует с водой. Для замедления
реакции на практике можно использовать насыщенный раствор поваренной
соли. В этом случае реакция протекает более спокойно.
Прильем из капельной воронки раствор хлорида натрия в колбу с карбидом
кальция. Наблюдаем выделение газа. Это - ацетилен. Вторым продуктом
реакции является гидроксид кальция.
СаС2 + 2 Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2
Оборудование: колба Вюрца, капельная воронка, газоотводная трубка,
штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами,
поджигать ацетилен можно только после проверки на чистоту.
Взаимодействие ацетилена с бромной водой
Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. Пропустим
выделяющийся ацетилен через бромную воду. Наблюдаем обесцвечивание
бромной воды. Бром присоединяется к ацетилену по месту тройной связи.
При этом образуется соединение с четырьмя атомами брома в молекуле 1,1,2,2-тетрабромэтан.
СН ≡ СН + 2Br2 = CHBr2 - CHBr2
Обесцвечивание бромной воды доказывает непредельность ацетилена.
Оборудование: колба Вюрца, делительная воронка, газоотводная трубка,
стакан или пробирка, штатив.
Техника безопасности. Опыт следует проводить под тягой. Соблюдать
правила работы с горючими газами
Взаимодействие ацетилена с раствором перманганата калия
Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. При пропускании
ацетилена через
подкисленный раствор перманганата калия наблюдаем
быстрое обесцвечивание раствора. Происходит окисление ацетилена
по
месту разрыва тройной связи с образованием продукта окисления –
щавелевой кислоты. В избытке перманганата калия щавелевая кислота
окисляется до углекислого газа и воды.
Обесцвечивание раствора перманганата калия служит доказательством
непредельности ацетилена.
Оборудование: колба Вюрца, делительная воронка, газоотводная трубка,
стакан, штатив.
Получение ацетиленида серебра
Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. Атомы водорода в
молекуле ацетилена обладают большой подвижностью. Поэтому они легко
могут быть замещены металлами. Пропустим через аммиачный раствор
оксида серебра ацетилен. Выпадает осадок ацетиленида серебра.
СН ≡ СН + Аg2O → AgC ≡ CAg ↓ + H2O
Оборудование: колба Вюрца, делительная воронка, газоотводная трубка,
стакан или пробирка, полипропиленовая воронка, фильтровальная бумага,
штатив.
Техника безопасности.
Соблюдать правила работы с горючими газами.
Получать только небольшие количества ацетиленида серебра. Высушенный
ацетиленид серебра - очень опасное взрывчатое вещество. Его уничтожают
обработкой концентрированной соляной кислотой.
Получение ацетиленида меди
Ацетилен получаем действием воды на карбид кальция. Атомы водорода в
молекуле ацетилена обладают большой подвижностью. Поэтому они легко
могут быть замещены металлами. Пропустим через аммиачный раствор
хлорида меди (I) ацетилен. Выпадает красный осадок ацетиленида меди (I) .
СН ≡ СН + 2CuCI → CuC ≡ CCu ↓ + 2HCI
Оборудование: колба Вюрца, делительная воронка, газоотводная трубка,
стакан или пробирка, полипропиленовая воронка, фильтровальная бумага,
штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами.
Получать только небольшие количества ацетиленида меди. Высушеный
ацетиленид меди - очень опасное взрывчатое вещество. Его уничтожают
обработкой концентрированной соляной кислотой.
Горение ацетилена
Получим ацетилен из карбида кальция и воды. Закроем колбу пробкой с
газоотводной трубкой. В конец газоотводной трубки вставлена игла для
инъекций. Через некоторое время, когда ацетилен полностью вытеснит
воздух из колбы, подожжем выделяющейся газ.
Ацетилен горит белым
ярким пламенем. При горении ацетилена образуется углекислый газ и вода.
2СН ≡ СН + 5О2 → 4СО2 + 2Н2О
Внесем пробирку в пламя горящего ацетилена. На пробирке оседает сажа.
При недостатке кислорода ацетилен не успевает полностью сгорать и
выделяет углерод в виде сажи. Светимость пламени объясняется большим
процентным содержанием углерода в ацетилене и высокой температурой его
пламени, в котором раскаляются несгоревшие частицы углерода.
Оборудование: круглодонная колба, пробка с иглой от медицинского
шприца, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами.
Поджигать ацетилен можно только после отбора пробы на чистоту.
Взрыв смеси ацетилена с кислородом
Смесь ацетилена с кислородом при поджигании взрывается с большой силой.
Поэтому безопасно экспериментировать только небольшими объемами смеси
- в этом нам поможет раствор мыла. В фарфоровую ступку с водой
и
раствором мыла добавим немного пероксида водорода. К полученному
раствору прибавим катализатор - диоксид марганца. Сразу же начинается
выделение кислорода.
2Н2О2 = 2Н2О + О2
В
эту
смесь
опустим
небольшой
кусочек
карбида
кальция.
При
взаимодействии с водой он дает ацетилен.
СаС2 + 2 Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2
На поверхности раствора, благодаря присутствию мыла, образуются пузыри,
заполненные смесью ацетилена с кислородом. При поджигании пузырей
происходят сильные взрывы смеси ацетилена с кислородом.
Оборудование: фарфоровая ступка, лучина.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами.
Поджигать можно только небольшой объем смеси.
Взаимодействие ацетилена с хлором
В цилиндр насыпаем небольшое количество кристаллов перманганата калия
и бросаем кусочек карбида кальция. Затем приливаем в цилиндр соляную
кислоту. В сосуде наблюдаются вспышки, стенки цилиндра покрываются
сажей. При взаимодействии соляной кислоты с перманганатом калия
выделяется газ хлор
16 HCI + 2KMnO4 = 5CI2 + 2 KCI + 2 MnCI2 + 8H2O
С соляной кислотой карбид кальция дает ацетилен
СаС2 + 2 HCI = С2Н2 + СаCI2
Хлор с ацетиленом взаимодействуют, образуя хлороводород и уголь
С2Н2 + CI2 = 2С + 2 НCI
Оборудование: цилиндр, шпатель.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами.
Опыт проводить только под тягой. После проведения опыта цилиндр залить
водой.
Непрочность ацетиленидов металлов
Ацетилениды металлов - неустойчивые соединения. Во влажном состоянии
ацетиленид серебра устойчив, высушенный он легко взрывается. Поднесем к
сухому ацетилениду серебра тлеющую лучинку - он взрывается. Проведем
аналогичный эксперимент с ацетиленидом меди (I). Так же как и ацетиленид
серебра, ацетиленид меди (I)
во влажном состоянии устойчив, но легко
разлагается, если его высушить. Горящая лучинка, поднесенная к сухому
ацетилениду меди (I), приводит к взрыву. При этом появляется пламя,
окрашенное в зеленый цвет.
Оборудование: огнезащитная прокладка, лучина.
Техника безопасности. Получать и разлагать можно только небольшие
количества ацетиленида серебра и меди. Высушеные ацетилениды серебра и
меди - опасные взрывчатые вещества. Ацетилениды уничтожают обработкой
концентрированной соляной кислотой.
Получение метана
Метан в лаборатории получают прокаливанием безводного ацетата натрия с
натронной
известью.
Натронная
известь
представляет
собой
смесь
гидроксида натрия с гидроксидом кальция. Тщательно перемешаем
натронную известь с ацетатом натрия и поместим в пробирку. Закроем
пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Нагреем смесь. Через некоторое
время начинает выделяться метан
CH3COONa + NaOH = CH4 + Na2CO3
Оборудование: пробирка, газоотводная трубка, промывалка, кристаллизатор,
цилиндр, горелка, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и
нагревательными приборами. Не допускать попадания натронной извести на
кожу.
Горение метана и изучение его физических свойств
Заполним метаном цилиндр. Метан представляет собой бесцветный газ, мало
растворимый в воде. Он легче воздуха,
поэтому легко улетучивается из
открытого цилиндра. При поджигании
метан загорается. При сгорании
метана образуются углекислый газ и водяные пары.
CH4 + 2О2 = СО2 + 2 Н2О
Оборудование: пробирка, газоотводная трубка, промывалка, кристаллизатор,
цилиндр, горелка, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и
нагревательными приборами. Не допускать попадания натронной извести на
кожу.
Горение жидких углеводородов
Возьмем для опыта гексан и керосин.
Молекула гексана содержит шесть атомов углерода. Керосин – это смесь
молекул алканов, в составе которых от двенадцати до восемнадцати атомов
углерода. Подожжем небольшие количества гексана и керосина. Гексан
загорается сразу: алканы с небольшой молекулярной массой загораются
легко.
Поджечь керосин оказывается немного труднее, появляется коптящее пламя.
В виде копоти выделяется несгоревший углерод. Большинство алканов горят
коптящим пламенем из-за высокого содержания углерода. Мы убедились в
том, что алканы с небольшой молекулярной массой загораются легче, чем
алканы с большой молекулярной массой.
Оборудование: фарфоровые чашки, лучина, огнезащитная прокладка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими жидкостями.
Работать с небольшими количествами жидких углеводородов (не более 2 мл).
Горение твердых углеводородов (на примере парафина)
Парафин – смесь твердых алканов, содержащих в своем составе от 16 до 40
атомов углерода. Твердый парафин на воздухе загорается
с трудом.
Кипящий парафин на воздухе самовозгорается. Нагреем парафин до кипения.
Выливаем кипящий парафин из пробирки в кристаллизатор, наполненный
водой. Кипящий парафин, смешиваясь с воздухом, загорается. При горении
парафина образуются углекислый газ и водяные пары.
Оборудование: пробирка, зажим пробирочный, горелка, кристаллизатор.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими веществами.
Не наклоняться над кипящим парафином. Не допускать попадание парафина
на одежду, кожу.
Установление качественного состава предельных углеводородов
Общим методом определения углерода и водорода в органических
соединениях является окисление веществ оксидом двухвалентной меди. При
этом углерод окисляется до углекислого газа, а водород до воды. Оксид меди
(II) восстанавливается до меди или до оксида одновалентной меди, имеющих
красный цвет
С18Н38 + СuО = 18СО2 + 19 Н2О + 55Сu
Углекислый газ обнаруживают при помощи известковой воды. Известковая
вода мутнеет от углекислого газа.
Ca (OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓ + H2O
Воду обнаруживают безводным сульфатом меди (II). Под действием воды
белый сульфат меди (II) переходит в голубой кристаллогидрат - медный
купорос
CuSO4 + 5H2O = CuSO4 * 5 H2O
Оборудование: пробирка с газоотводной трубкой, стакан, штатив, горелка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными
приборами.
Определение содержания хлора в органических соединениях
Качественно определить содержание галогена в органическом соединении
можно при помощи медной проволоки. При нагревании с оксидом меди (II)
галогенсодержащие вещества сгорают с образованием летучих соединений,
окрашивающих пламя в сине-зеленый цвет. Эта качественная реакция на
галогены в органических соединениях называется пробой Бейльштейна. Для
проведения пробы медную проволоку прокаливают в пламени горелки,
опускают в жидкость или касаются твердого вещества и вновь вносят в
пламя горелки. Появление сине-зеленого окрашивания, свидетельствует о
наличии галогена в органическом соединении. Испытаем диметиламин
хлорид и убедимся в том, что в его составе присутствует галоген - хлор.
Оборудование: горелка, медная спираль.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными
приборами
Отношение метана к раствору перманганата калия и бромной воде
Получаем метан прокаливанием безводного ацетата натрия
с натронной
известью. Пропустим метан через раствор перманганата калия.
Никаких
видимых изменений не наблюдаем. Бромная вода также не изменяет своей
окраски. Метан стоек к окислителям и не вступает в реакцию с бромом при
данных условиях.
Оборудование: пробирка, газоотводная трубка, промывалка, кристаллизатор,
цилиндр, горелка, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и
нагревательными приборами
Взрыв метана с кислородом
Для полного сгорания метана на один объем метана нужно взять два объема
кислорода (см. уравнение реакции). Пластиковую бутылку, разделенную
метками на три равные части, заполним способом вытеснения воды одной
частью метана и двумя частями кислорода.
При поджигании смеси
происходит взрыв - полное сгорание метана в кислороде.
CH4 + 2О2 = СО2 + 2 Н2О
Оборудование: пробирка, газоотводная трубка, промывалка, кристаллизатор,
цилиндр, горелка, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и
нагревательными приборами.