Тема 3. ПОЧАТКОВІ ПОНЯТТЯ ПРО ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ

§ 33. Карбонові кислоти. Етанова кислота

Контрольні запитання (с. 187)

390. До карбонових кислот належать похідні вуглеводнів, у молекулах яких міститься карбоксильна група -СООН.

391. Додаванням до назви вихідного вуглеводню закінчення -ова кислота.

392. Карбонові кислоти горять. Як і неорганічні, розчинні карбонові кислоти змінюють забарвлення індикаторів (утворюючи кислі розчини), реагують з металами, основними оксидами, основами, солями.

393. Оскільки під час дисоціації у водному розчині утворює лише один іон Гідрогену.

394. Карбонові кислоти дуже поширені в природі. Вони містяться у складі багатьох овочів, фруктів та інших харчових продуктів:

- яблучна кислота - у яблуках, кавунах, горобині, барбарисі, малині;

- мурашина кислота - у залозах мурах та бджіл, кропиві, хвої, жалких медузах;

- лимонна кислота - у цитрусових, хвої, китайському лимоннику;

- щавлева кислота - у помідорах, щавлі, ревні, карамболі;

- молочна кислота - у кисломолочних продуктах, накопичується в м’язах під час навантаження;

- винна кислота - виноградний сік, вино, кислий сік багатьох фруктів.

Завдання для засвоєння матеріалу (с. 188)

395. Оцтова кислота не вступає в реакції приєднання за кратним зв’язком, властиві ненасиченим сполукам.

396. Застосування етанової кислоти:

- виготовлення кіноплівки (як розчинник нітроцелюлози та триацетату целюлози);

- добування ацетатного волокна (як джерело ацетилцелюлози);

- синтез фруктових есенцій (як компонент естерів);

- видалення вапняного накипу (за здатністю витісняти карбонатну кислоту з її нерозчинних солей);

- виготовлення засобів боротьби з комахами (подразнююча дія);

- синтез лікарських препаратів (сировина для синтезу);

- синтез барвників для тканин (сировина для синтезу);

- консервування продуктів - харчова домішка Е260 (через здатність пригнічувати розвиток мікроорганізмів).

397. а) Утворення водневих зв’язків між молекулами етанової кислоти:

б) Утворення водневих зв’язків між молекулами етанової кислоти та молекулами води:

Вплив водневих зв’язків на фізичні властивості:

- необмежено розчиняється у воді;

- за звичайних умов існує у вигляді рідини;

- має високі температури плавлення та кипіння відносно речовин схожої будови, що не утворюють водневих зв’язків.

398. Порівняння властивостей неорганічних та органічних кислот:

399. а) розрізнення етанолу та етанової кислоти:

- за запахом;

- за зміною забарвлення індикатора у кислоті на червоний;

- за взаємодією з сіллю вугільної кислоти (у розчині оцтової кислоти утворюватимуться бульбашки газу).

б) розрізнення хлоридної та етанової кислоти:

-за запахом;

- за взаємодією з арґентум(І) нітратом (у пробірці з хлоридною кислотою випадає білий сирнистий осад арґентум(І) хлориду).

400. Етанова кислота із ферум(ІІІ) гідроксидом утворює розчинну сіль - ферум(ІІІ) етаноат та воду. Таким чином руда пляма іржі з одягу зникає. Рівняння реакції:

401. Обчислюємо масу етанової кислоти у 750 мл 6%-го столового оцту:

Визначаємо, яка маса оцтової есенції містить 45 г етанової кислоти:

Розраховуємо кількість води, що необхідно додати: 750мл - 64,3 мл = 685,7 мл.

Відповідь: 64,3 мл оцтової есенції та 685,7 мл води.

402. Формула кристалогідрату натрій етаноату тригідрату: CH₃C00Na ∙ 3H₂Щ. Визначаємо масу натрій етаноату у 100 л 0,05%-го розчину:

З’ясовуємо вміст натрій етаноату у кристалогідраті:

Розраховуємо масу кристалогідрату, необхідну для приготування 0,057%-го розчину:

Відповідь: потрібно 82,9 г кристалогідрату.

403. Рівняння реакції:

За рівнянням реакції співвідношення кількості речовини свинцю та плюмбум(ІІ) етаноату становить 1 : 1. Обчислюємо кількість речовини Плюмбуму у 1 г свинцю:

Отже, під час реакції також утворюється 0,0048 моль солі. Розраховуємо її масу:

Відповідь: утвориться 1,56 плюмбум(ІІ) етаноату.

404. Рівняння реакції:

За рівнянням реакції співвідношення кількості речовини заліза та ферум(ІІ) етаноату становить 1 : 1. Розраховуємо кількість речовини солі згідно відомої за умовою маси 26,1 г:

Отже, в реакцію вступило також 0,15 моль заліза. Розраховуємо його масу:

Відповідь: для добування 26,1 г солі потрібно 8,4 г заліза.

405. Рівняння реакції:

Зі рівнянням реакції співвідношення кількості речовини кальцій карбонату та вуглекислого газу становить 1 : 1. Обчислюємо кількість речовини вуглекислого газу:

Отже, кальцій карбонату в реакцію вступило також 0,015 моль. Обчислюємо його масу:

Відповідь: 1,5 г накипу з кальцій карбонату.

406. Рівняння реакції:

За рівнянням реакції співвідношення кількості речовини натрій карбонату та етанової кислоти становить 1 : 2. Обчислюємо кількість речовини натрій карбонату у 5 г сполуки:

Отже, в реакцію має вступити 2 ∙ 0,047 моль = 0,094 моль етанової кислоти. Обчислюємо її масу:

Розраховуємо масу 6%-го оцту, що містить таку масу етанової кислоти:

Відповідь: потрібно 94 г оцту.

Практична робота № 4 (с. 189)

Тема: Властивості етанової кислоти

Обладнання: штатив із пробірками, пробіркотримач, шпатель, піпетка, пальник.

Реактиви: порошок магнію Mg, магній оксид MgO (або інший основний оксид), натрій карбонат Na₂CО₃, розчини етанової кислоти СН₃СООН, натрій гідроксиду NaOH, лакмусу.

Звіт з роботи:

Дослід 1. В першій пробірці з розчином етанової кислоти лакмус набуває червоного забарвлення, оскільки етанова кислота у розчині дисоціює з утворенням йонів Гідрогену:

При додаванні розчину лугу в результаті реакції нейтралізації, середовище змінюється з кислого на нейтральне. Лакмус стає фіолетовим. Рівняння реакції нейтралізації:

В другій пробірці на поверхні магнію почнуть утворюватися бульбашки безбарвного газу. Відбувається реакція заміщення: йони Магнію витісняють атоми Гідрогену з молекул етанової кислоти. Утворюється розчинна сіль - магній етаноат — та газуватий водень.

Рівняння реакції:

Дослід 2. У першій пробірці відбувається реакція обміну між кислотою та основним оксидом з утворенням солі та води. Рівняння реакції:

У пробірку слід додати розчин лакмусу. За зміною його кольору з червоного (кисле середовище) на фіолетовий (нейтральне середовище) можна визначити зникнення кислоти та утворення нейтрального середовища після протікання реакції.

У другій пробірці з’являються бульбашки газу. Рівняння реакції:

Під час реакції етанова кислота витісняє вугільну (як більш слабку) з її солі з натрієм. Вугільна кислота є нестійкою і одразу ж розкладається на карбон(IV) оксид та воду.

Висновок:

1. Етанову кислоту можна виявити за характерним запахом, за здатністю утворювати у розчинах кисле середовище і змінювати забарвлення кислотно-лужного індикатора, за здатністю витісняти більш слабкі кислоти з їхніх солей.

2. Етанова кислота виявляє властивості, спільні з властивостями неорганічних кислот:

- змінює забарвлення кислотно-основних індикаторів;

- взаємодіє з активними металами з вивільненням газуватого водню;

- вступає з лугами в реакцію нейтралізації з утворення солі та води.