Обладнання: штатив із пробірками, піпетки, етикетки харчових продуктів (напої, соуси тощо).
Реактиви: дистильована вода, сода, розчини натрій карбонату (або гідрогенкарбонату), кальцій хлориду, розчин Люголя (роз- чин йоду та калій йодиду у воді), індикатори (індикаторний папір або розчини універсального індикатора, метилоран- жу тощо), зразки харчових продуктів: кислі (молочнокислі продукти, фрукти, овочі, соки), з умістом щавлевої кислоти (томати, щавель, ревінь, карамболь тощо), з умістом аскор- бінової кислоти (лимони, апельсини тощо).
Правила безпеки:
• для проведення дослідів використовуйте невеликі кількості ре- човин;
• остерігайтеся потрапляння реактивів на шкіру, в очі, на одяг.
Дослід 1. Випробування індикатором
У пробірки налийте по 1–2 мл зразків рідких харчових продуктів.
Невеликі шматочки зразків твердих продуктів помістіть у пробірку, обережно подрібніть шпателем або скляною паличкою та додайте по 1–2 мл дистильованої води. Кожний зразок випробуйте індикатором.
Зробіть висновок щодо наявності в досліджених продуктах кислот.
Дослід 2. Випробування натрій карбонатом
Зразки продуктів (деякі з них мають бути забарвленими) випро- буйте солями карбонатної кислоти. Рідкі зразки випробуйте розчином натрій карбонату. Тверді зразки можна випробувати сухою содою, насипавши її на зріз продукту. За появою спінення зробіть висновок щодо наявності кислот у досліджених продуктах.
Дослід 3. Виявлення щавлевої кислоти
Для виявлення щавлевої кислоти краще використовувати тверді зразки харчових продуктів. Розріжте овочі так, щоб виступив клі- тинний сік, на зріз піпеткою нанесіть 1–2 краплі розчину кальцій хлориду. За наявності щавлевої кислоти з’явиться помутніння або невеликі білі кристалики. Випробуйте різні харчові продукти кальцій хлоридом. Зробіть висновки.
Дослід 4. Виявлення аскорбінової кислоти
ТЕМА 3. ОКСИГЕНОВМІСНІ ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ
можна використовувати без пробірки, випробуючи їх на зрізі. До зраз- ка додайте 1–2 краплі розчину Люголя. За наявності аскорбінової кислоти жовте забарвлення розчину має зникнути. Зробіть висно- вки щодо наявності аскорбінової кислоти в досліджених продуктах.
Дослід 5. Аналіз етикеток харчових продуктів
За чинним законодавством, виробники харчових продуктів зо- бов’язані вказувати на етикетках їхній хімічний склад. Проаналі- зуйте зміст етикеток харчових продуктів та зробіть висновки щодо наявності в складі продуктів органічних кислот та їхніх солей.
Ключова ідея
Наявність карбоксильної групи в молекулах карбонових кислот зумовлює їхні кислотні властивості, такі як у неорганічних кислот.
Лінгвістична задача
Латиною formica означає «мураха», а грецьке слово oksos — «кислота» або «кис- лий». Поясніть походження традиційних назв метанової та етанової кислот та їх- ніх солей.
Контрольні запитання
314. Схарактеризуйте хімічні властивості насичених одноосновних карбо- нових кислот. Порівняйте їх з властивостями неорганічних кислот.
315. Як змінюють забарвлення індикатори за наявності карбонових кислот?
Чи пов’язана здатність кислот змінювати кольори індикатора з їхнім кислим смаком?
316. Схарактеризуйте методи одержання етанової кислоти. Які з них засто- совують у промисловості, а які — у лабораторії?
Завдання для засвоєння матеріалу
317. Як відрізнити розчин етанової кислоти від: а) розчину етанолу; б) хло- ридної кислоти?
318. Складіть рівняння реакцій для здійснення перетворень за схемами:
а) етанол → етаналь → етанова кислота → натрій етаноат;
б) пропанол → пропаналь → пропанова кислота;
в) етан → етен → етанол → етаналь → етанова кислота;
г) етен → етин → етаналь → етанол;
д) етан → етен → етанол → етанова кислота → калій етаноат;
е) CH4 → C2H2→ CH3CHO → CH3COOH → CH3COONa;
є) C2H6→ C2H4 → C2H5OH → CH3CHO → CH3COOH;
ж) алкан → алкен → алкін → альдегід → карбонова кислота → сіль.
Комплексні завдання
319. Обчисліть масу солі, що утворюється під час взаємодії етанової кисло- ти масою 15 г з надлишком вапняку.
320. Яку масу кислоти можна добути окисненням пропан-1-олу масою 7,5 г?
321. Обчисліть об’єми бутану та кисню (н. у.), що необхідні для одержання етанової кислоти масою 30 кг.
322. Під час спалювання зразка одноосновної насиченої карбонової кисло- ти масою 6,225 мг виділилися вуглекислий газ масою 12,44 мг та вода масою 5,091 мг. Визначте емпіричну та молекулярну формули кислоти.
Обчисліть масу розчину калій гідроксиду з масовою часткою 1,2544 %, що необхідна для нейтралізації цієї кислоти масою 0,822 г.
323. Обчисліть масу солі, що можна добути з етанової кислоти та розчину калій гідроксиду масою 80 г з масовою часткою лугу 14 %.
324. Обчисліть масу розчину етанової кислоти з масовою часткою 15 %, необхідного для взаємодії з магнієм масою 55,2 г.
325. Обчисліть масу солі, що утворюється під час взаємодії етанової кисло- ти масою 42 г з розчином натрій гідроксиду.
326. Визначте молекулярну формулу насиченої одноосновної кислоти, якщо відомо, що на нейтралізацію цієї кислоти масою 12 г витрачено натрій гідроксид масою 8 г.
Завдання з розвитку критичного мислення
327. Запропонуйте схему добування етанової кислоти з глюкози. Складіть відповідні рівняння реакцій.
328. Проаналізуйте, за яких умов можливе окиснення альдегідів за парагра- фом 19, та порівняйте з методами одержання етанової кислоти, наведе- ними у цьому параграфі. У чому полягають відмінності? Як ви вважаєте, чому не всі реакції, під час яких утворюється етанова кислота, можна застосовувати для її добування? У чому полягають відмінності між ла- бораторними та промисловими методами добування різних сполук?
329. Попередній аналіз певного зразка довів, що в розчині наявні етанол і натрій етаноат. Як за допомогою тільки сульфатної кислоти довести наявність цих речовин за запахом продуктів реакції? Складіть відпо- відні рівняння реакцій.
330. У двох пробірках містяться сухі зразки натрій стеарату і натрій етано- ату. Відрізнити вміст двох пробірок можна двома способами: а) додати в пробірку воду; б) додати розчин амоній карбонату. На яких принци- пах ґрунтуються ці способи? Складіть відповідні рівняння реакцій.
Міні-проект
331. Виготовлення свічки з мила.
Ножем настружіть половину шматка господарського мила і покладіть
ТЕМА 3. ОКСИГЕНОВМІСНІ ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ
ставте суміш на водяну баню. Уміст банки помішуйте час від часу де- рев’яною паличкою, щоб мило скоріше розчинилося у воді. Коли це станеться, зніміть посудину з вогню і влийте в неї оцет (півстакана).
Під дією кислоти з розчину виділиться і спливе на поверхню густа біла маса суміші стеаринової та пальмітинової кислот — стеарин.
Коли банка зовсім охолоне, зберіть стеарин з поверхні ложкою і пере- кладіть його в чисту посудину. Два-три рази промийте стеарин водою і загорніть у чисту білу бавовняну або паперову серветку, щоб убрати зайву вологу. Коли стеарин висохне, із нього можна виготовити свічку.
Для цього товсту кручену нитку слід багаторазово занурювати в тро- хи підігрітий розплавлений стеарин. Кожного разу дайте стеарину за- твердіти на ґноті. Так повторюйте до тих пір, поки на ґноті не наросте свічка достатньої товщини. У такий спосіб у давні часи виготовляли свічки. Можете проекспериментувати і запропонувати власні способи виготовлення свічок, зокрема фігурних та ароматних.