МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ для студентов по выполнению практической работы «Карбоновые кислоты»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

«КУПИНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ТЕХНИКУМ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

для студентов по выполнению практической работы

«Карбоновые кислоты»

Раздел «Органическая химия»

дисциплина «ХИМИЯ»

Специальность: 060501 «Сестринское дело»

1 курс

Купино

2014 г.

Рассмотрена на заседании

Предметно цикловой методической комиссии

общеобразовательных, общих гуманитарных и

социально - экономических, математических

и естественнонаучных дисциплин

Протокол №_____ от ______________

Председатель ______________

Автор - составитель: преподаватель химии высшей категории

Веде Ирина Викторовна

ПРЕДИСЛОВИЕ ДЛЯ ОБУЧАЩИХСЯ

Практические занятия имеют исключительно важную роль при изучении химии. Особенно важна их роль при подготовке медицинских работников.

В процессе проведения практических работ обучащиеся овладевают техникой проведения опытов, глубже и полнее вникают в суть химических явлений, знакомятся со свойствами важнейших веществ и их способом получения.

Данное учебное пособие предназначено для использования обучащимися при домашней подготовке к выполнению практических работ и в процессе выполнения их в лаборатории.

Прежде чем приступить к выполнению работы, следует повторить соответствующие разделы учебника и конспекта, ознакомиться с описанием работы и мерами техники безопасности.

Во время проведения опытов нужно внимательно наблюдать за всеми изменениями, происходящими в результате реакций (изменение окраски раствора или реакционной смеси, выделение газов, выпадение осадков и т.д.). Все наблюдения необходимо тщательно записывать.

Записи необходимо вести в отдельной тетради для практических работ, где указывается:

1. Цель работы.

2. Оборудование и реактивы.

3. Называния опытов.

4. Ответы на вопросы заданий для каждого опыта.

5. Выводы к каждому опыту.

6. Итоговый вывод к работе.

Все работы рассчитаны на двухчасовые занятия. Выполняя данные работы, обучающиеся могут систематизировать и обобщить знания по неорганической и органической химии. Все работы требуют от обучащихся творческого использования ранее полученных теоретических знаний.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

При работе в химической лаборатории существуют общие правила, которые необходимо строго соблюдать.

1. Перед каждой лабораторной работой следует изучить по учебнику относящийся к ней теоретический материал. Тогда лабораторные занятия будут полезными и продуктивными.

2. Начинать опыты, только внимательно прочитав полное описание работы и уяснив технику ее выполнения.

3. Все лабораторные работы выполнять индивидуально или парами по указанию преподавателя.

4. Приступать к выполнению задания только после разрешения преподавателя.

5. Внимательно прочесть надпись на этикетке, прежде чем взять вещество.

6. Не брать реактивы в большем количестве, чем требуется для опыта.

7. Опыт производить всегда в чистой посуде.

8. Нельзя выливать избыток реактива из пробирки обратно в реактивную склянку.

9. Не следует путать пробки от разных склянок, а также пипетки для взятия реактивов. Чтобы внутренняя сторона пробки оставалась чистой, пробку кладут на стол внешней поверхностью.

10. Не уносить реактивы общего пользования на свое рабочее место. Принять за правило: каждый предмет или реактив возвращать на место немедленно после использования.

11. Все работы с вредными веществами проводить только под тягой. Под тягой наливать концентрированные кислоты и щелочи и не переносить их на рабочее место.

12. Все опыты, сопровождающиеся выделением ядовитых летучих и дурно пахнущих веществ, проводить только в вытяжном шкафу.

13. Нагревая пробирки, не держать их отверстием к себе или в сторону находящихся рядом товарищей.

14. Нюхать выделяющиеся газы издали, помахивая рукой от сосуда к себе.

15. Реактивы не пробовать на вкус.

16. При работе с газоотводной трубкой убирать спиртовку из-под пробирки с реакционной смесью нужно лишь тогда, когда конец газоотводной трубки, опущенный в жидкость, удален из нее. В противном случае жидкость засосет в реакционную пробирку, и может произойти растрескивание пробирки.

17. Осторожно пользоваться спиртовками. Спиртовку нельзя зажигать, наклоняя ее к другой горящей спиртовке. Чтобы погасить спиртовку следует накрыть ее сверху колпачком.

18. Реактивы не брать руками. После окончания эксперимента руки тщательно вымыть.

19. Не загромождать свое рабочее место лишними предметами, содержать рабочее место в чистоте.

ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЯХ

В лаборатории бывают случаи, требующие неотложной медицинской помощи, - порезы рук стеклом, ожоги горячими предметами, кислотами, щелочами. В особо серьезных случаях необходимо немедленно обратиться к врачу.

Для оказания первой помощи в лаборатории имеется аптечка.

Основные правила первой помощи сводятся к следующему:

1. При ранении стеклом удалите осколки из раны, смажьте рану раствором иода и перевяжите бинтом.

2. При ожоге рук или лица реактивом смойте реактив большим количеством воды, затем либо раствором соды (в случае ожога кислотой), либо разбавленной уксусной кислотой (в случае ожога щелочью), а затем опять водой.

3. При ожоге горячей жидкостью или горячим предметом обожженное место обработайте свежеприготовленным раствором перманганата калия, смажьте обожженное место мазью от ожога или вазелином. Можно присыпать ожог питьевой содой и забинтовать.

4. При попадании кислоты или щелочи в глаза необходимо промыть их большим количеством воды, а затем промыть разбавленным раствором питьевой соды (при попадании кислоты) или 1 % раствором борной кислоты (при попадании щелочи).

После ознакомления с правилами техники безопасности при работе в химической лаборатории каждый учащийся должен расписаться в журнале по технике безопасности.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Карбоновые кислоты.

Цель работы: 1. Получить уксусную кислоту и исследовать некоторые ее физические и химические свойства.

2. Исследовать химические свойства некоторых карбоновых кислот.

Оборудование и реактивы: металлический штатив, газоотводная трубка с пробкой, пробирки, спиртовка, химический стакан, ватный тампон; ацетат натрия, концентрированная серная кислота, раствор серной кислоты (1:5), лакмус, раствор гидроксида натрия, стружки магния, порошок оксида меди (II), раствор уксусной кислоты, раствор карбоната натрия, раствор муравьиной кислоты, олеиновая кислота (водно-спиртовой раствор), раствор перманганата калия, известковая вода, бромная вода.

ОПЫТ 1. Получение уксусной кислоты.

Соберите прибор, как показано на рис. 7. Поместите в пробирку А 0,5 г ацетата натрия и прибавьте немного концентрированной серной кислоты так, чтобы она только смочила соль. Пробирку закройте пробкой с газоотводной трубкой, свободный конец которой опустите в пустую пробирку Б, находящуюся в стакане с холодной водой. Пробирку Б закройте ватным тампоном. Нагревайте смесь веществ на пламени спиртовки до тех пор, пока в пробирке-приемнике соберется немного уксусной кислоты. Поднимите ватный тампон и обнаружьте запах кислоты. Полученную кислоту используйте для следующего опыта.

Задания: 1. Зарисуйте схему прибора, укажите содержимое пробирок А и Б.

2. Напишите уравнение реакции получения уксусной кислоты, укажите условия ее протекания.

3. Запишите наблюдения.

ОПЫТ 2. Исследование свойств уксусной кислоты.

а) Собранную в опыте 1 уксусную кислоту разбавьте дистиллированной водой до объема 1 мл и разделите на две части. Одну часть испытайте раствором лакмуса и нейтрализуйте раствором щелочи.

Задания: 1. Как и почему изменяется окраска лакмуса в растворе уксусной кислоты? Запишите уравнение реакции, объясняющее изменения.

2. Составьте уравнение реакции взаимодействия уксусной кислоты со щелочью. Запишите наблюдения.

б) Во вторую часть раствора поместите стружку магния. Что наблюдается? Какой газ выделяется? Как его обнаружить?

Задание: Составьте уравнение реакции, запишите наблюдения.

в) Насыпьте в чистую пробирку на кончике шпателя оксида меди (II), прилейте 1,5-2 мл раствора уксусной кислоты. Пробирку нагрейте на пламени спиртовки. Какой цвет приобретает раствор?

Задание: Составьте уравнение реакции, запишите наблюдения.

г) В пробирку с 1 мл раствора карбоната натрия прилейте 2 мл раствора уксусной кислоты. Что происходит? Почему идет реакция уксусной кислоты с солями угольной кислоты? Будет ли реагировать уксусная кислота с растворами солей серной и соляной кислот? Почему?

Задания: 1. Составьте уравнение реакции взаимодействия уксусной кислоты с карбонатом натрия. Запишите наблюдения.

2. Ответьте на вопросы в тексте опыта.

ОПЫТ 3. Отношение одноосновных предельных кислот к окислителям.

Соберите прибор, как показано на рис. 8. Поместите в пробирку А 4 капли раствора муравьиной кислоты, 4 капли перманганата калия и 2 капли раствора серной кислоты (1:5). К пробирке присоедините трубку с газоотводной трубкой, конец которой погрузите в пробирку Б с 0,5 мл известковой воды. Смесь нагрейте. Что наблюдаете? Как только помутнеет известковая вода, выньте газоотводную трубку и прекратите нагревание. Почему изменяется окраска раствора? Что происходит с муравьиной кислотой?

Аналогичный опыт проделайте с раствором уксусной кислоты. Происходят ли изменения в этом случае? Дайте объяснения.

Задания: 1. Зарисуйте схему прибора, указав содержимое пробирок А и Б.

2. Напишите уравнения реакций, происходящих в пробирках А и Б. Укажите условия протекания реакций.

3. Запишите наблюдения.

4. Ответьте на вопросы, поставленные в тексте.

ОПЫТ 4. Исследование свойств олеиновой кислоты.

В пробирку налить 0,5 мл бромной воды, добавить 3-4 капли раствора олеиновой кислоты и энергично взболтать. Что наблюдается?

Задание: Напишите уравнение реакции взаимодействия олеиновой кислоты с бромной водой. Отметьте наблюдения. Какой характер олеиновой кислоты доказывает данная реакция?

На основании проделанных в данной работе экспериментов сделайте вывод о том, какие физические и химические свойства характерны для карбоновых кислот, как эти свойства связаны со строением этих веществ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

1. Какие органические вещества относятся к классу карбоновых кислот?

2. Изобразите электронную формулу уксусной кислоты и поясните, как происходит перекрывание и сдвиг электронных облаков при образовании химических связей в карбоксильной группе.

3. Как изменяются свойства водородных атомов гидроксильных групп в ряду веществ: одноатомные спирты, многоатомные спирты, фенол, карбоновые кислоты? Почему?

4. Напишите структурные формулы всех соединений состава С₄Н₈О₂ и назовите их по систематической номенклатуре.

5. Приведите не менее трех химических реакций, в результате которых может быть получена уксусная кислота. Укажите необходимые условия протекания реакций.

6. Расположите в ряд по увеличению степени диссоциации следующие соединения: а) СН₃СООН, НСООН; б) Сl₃COOH, Cl₂CHCOOH, ClCH₂COOH; в) CH₃СOOH, BrCH₂COOH, ClCH₂COOH.

7. В трех пробирках находятся три водных раствора: муравьиной кислоты, этанола и соляной кислоты. Основываясь на различии в химических свойствах, определите, где какой раствор находится. Приведите уравнения реакций.

8. При окислении 100 г водного раствора муравьиной кислоты аммиачным раствором оксида серебра образовалось 8,64 г осадка. Вычислите массовую долю кислоты в исходном растворе.

9. 37 г неизвестной предельной одноосновной органической кислоты нейтрализовали водным раствором гидрокарбоната натрия. При пропускании выделившегося газа через известковую воду было получено 50 г осадка. Какая кислота была взята, и каков объем выделившегося газа (н.у.)?

10. При сплавлении натриевой соли одноосновной органической кислоты с гидроксидом натрия выделилось 11,2 л (н.у.) газообразного органического соединения, которое при нормальных условиях имеет плотность 1,965 г/л. Определите, сколько граммов соли вступило в реакцию, и какой газ выделился.

11. Для нейтрализации 200 г водного раствора смеси муравьиной и уксусной кислот потребовалось 382 мл 10 % раствора гидроксида калия (плотность 1,1 г/мл). После упаривания нейтрального раствора получили остаток, масса которого равна 68,6 г. Определите состав исходного раствора (в % по массе).