Знаємо, розуміємо
Вправа 1. Схарактеризуйте хімічні властивості етанової кислоти. Етанова кислота діє на індикатори, взаємодіє з металами, основними і амфотерними оксидами, лугами, солями (слабкішої чи леткої кислоти) та спиртами.
Вправа 2. Порівняйте будову й хімічні властивості насичених одноосновних карбонових і неорганічних кислот.
Молекули насичених одноосновних кислот складаються з вуглеводневого залишку насиченого вуглеводню (алкану) й характеристичної карбоксильної групи СООН, а молекули неорганічних кислот складаються з атомів Гідрогену та кислотних залишків.
Подібність хімічних властивостей одноосновних карбонових і неорганічних кислот проявляється під час дії на індикатори, взаємодії з металами, оксидами, лугами, солями. Відмінність — у реакції взаємодії зі спиртами, що пояснюється наявністю карбоксильної групи в молекулах одноосновної карбонової кислоти.
Вправа 3. Назвіть відомі вам способи добування етанової кислоти.
Основним промисловим способом добування етанової кислоти є окиснення етаналю.
Сировиною служить метан — головна складова частина природного газу, з якого добувають етин, а з етину — етаналь, який і окиснюють до етанової кислоти
У харчовій промисловості етанову кислоту добувають біохімічним (за допомогою бактерій) окисненням етанолу:
С2Н5ОН + О2 → СН3СООН + Н2О
Вправа 4. Як в лабораторних умовах виявити наявність карбонових кислот у харчових продуктах? За допомогою індикаторів, порівнюючи їх забарвлення в усіх випробуваннях з рН-шкалою, щоб виявити продукти з високою кислотністю
Застосовуємо
Вправа 1. Для метанової кислоти складіть рівняння відомих вам хімічних реакцій.
1. Взаємодія з металами:
2НСООН + Сa -> (НСОО)2Ca + H2↑
2. Взаємодія з оксидами:
2НСООН + MgO -> (НСОО)2Mg + H2O
3. Взаємодія з лугами:
НСООН + NaOH -> НСООNa + H2O
4. Взаємодія із солями (слабкішої чи леткої кислоти):
2НСООН + Na2СO3 -> 2НСООNa + CO2↑ + H2O
5. Взаємодія із спиртами (реакція естерифікації):
Н–СООН + НО–С2Н5 -> Н–СОО–С2Н5 + Н2О
Вправа 2. Складіть рівняння реакції естерифікації між пропановою кислотою й пропанолом. Назвіть органічний продукт реакції за систематичною номенклатурою.
С2Н5–СООН + НО–С3Н7 -> C2Н5–СОО–С3Н7 + Н2О
пропілпропаноат
Вправа 3. Складіть структурні формули ізомерних естерів з молекулярною формулою С7Н14О2 і назвіть їх за систематичною номенклатурою. Для одного з них обчисліть масу обох реагентів, необхідних для добування естеру кількістю речовини 0,5 моль.
O // H—С \ O—СH2—СH2—СH2—СH2—СH2—СH3 гексилметаноат |
O // СН3—С \ O—СH2—СH2—СH2—СH2—СH3 пентилетаноат |
O // СН3—СН2—С \ O—СH2—СH2—СH2—СH3 бутилпропаноат |
O // СН3—СН2—СH2—С \ O—СH2—СH2—СH3 пропілбутаноат |
O // СН3—СН2—СН2—СH2—С \ O—СH2—СH3 етилпентаноат |
O // СН3—СН2—СН2—СН2—СН2—С \ O—СH3 метилгексаноат |
Задача
Відомо: v(H—COO—C6H13)=0,5 моль
Знайти: m(HCOOH)-?, m(C6H13OH)-?
Розв'язування
Записуємо рівняння реакції:
HCOOH + C6H13OH -> H—COO—C6H13 + H2O
За хімічним рівнянням v(HCOOH):v(C6H13OH):v(H—COO—C6H13)=1:1:1,тому
v(HCOOH)=v(C6H13OH)=v(H—COO—C6H13)=0,5 моль
М(HCOOH)=46 г/моль
m(HCOOH)=v(HCOOH)•M(HCOOH)=0,5 моль • 46 г/моль=23 г
М(C6H13OH)=102 г/моль
m(C6H13OH)=v(C6H13OH)•M(C6H13OH)=0,5 моль • 102 г/моль=51 г
Відповідь: 23 г кислоти і 51 г спирту
Вправа 4. Установіть відповідність між напівсхемою та назвою реакції.
Напівсхема реакції | Назва реакції |
1 С2Н4 + Н2 → 2 СН3СНО + [О] → 3 НСООН + СН3ОН → 4 СН4 + Cl2 → |
А галогенування Б естерифікації В окиснення Г гідрування Д гідратація |
Відповідь: 1-Г, 2-В, 3-Б, 4-А
Вправа 5. Для розпушування тіста інколи вдаються до «гасіння» харчової соди оцтом. Який об’єм вуглекислого газу (н.у.) виділиться, якщо з оцтом прореагує харчова сода масою 4,2 г?
Відомо: m(NaHCO3)=4,2 г
Знайти: V(CO2)-?
Розв'язування
М(NaHCO3)=84 г/моль
v(NaHCO3)=m(NaHCO3):M(NaHCO3)=4,2 г: 84 г/моль=0,05 моль
Записуємо рівняння реакції:
СH3COOH + NaHСО3 -> CH3COONa + H2O + СО2↑
За хімічним рівнянням v(NaHСО3):v(H2)=1:1, тому
v(H2)=v(NaHСО3)=0,05 моль
V(H2)=v(H2)•VM=0,05 моль•22,4 л/моль=1,12 л
Відповідь: 1,12 л
Вправа 6. Обчисліть масу кислоти і спирту, з яких було добуто метилпропаноат кількістю речовини 5 моль.
Відомо: v(С2H5—COO—CH3)=5 моль
Знайти: m(С2H5COOH)-?, m(CH3OH)-?
Розв'язування
Записуємо рівняння реакції:
С2H5COOH + CH3OH -> С2H5—COO—CH3 + H2O
За хімічним рівнянням v(С2H5COOH):v(CH3OH):v(С2H5—COO—CH3)=1:1:1,
тому v(С2H5COOH)=v(CH3OH)=v(С2H5—COO—CH3)=5 моль
М(С2H5COOH)=74 г/моль
m(C2H5COOH)=v(C2H5COOH)•M(C2H5COOH)=5 моль • 74 г/моль=370 г
М(CH3OH)=32 г/моль
m(CH3OH)=v(CH3OH)•M(CH3OH)=5 моль • 32 г/моль=160 г
Відповідь: 370 г кислоти і 160 г спирту
Вправа 7*. Ви знаєте, що реакція «срібного дзеркала» — це якісна реакція на альдегіди. Тоді чому ця реакція відбувається з метановою кислотою? Знайти відповідь вам допоможе аналіз структурної формули метанової кислоти.
Бо у молекулі метанової кислоти, на відміну від інших карбонових кислот, наявна альдегідна група СHO (позначено рожевим кольором у структурній формулі)
O // H—С \ O—H |