Кислоты, их классификация и свойства на основе представлений об электролитической диссоциации.

Билет№15

Кислоты, их классификация и свойства на основе представлений об электролитической диссоциации.

Кислоты – это электролиты, при диссоциации водных растворов которых в качестве катионов отщепляются только ионы водорода.

HCl → H⁺ + Cl^-

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

Отрицательные ионы, которые отщепляются от молекулы кислоты называются кислотными остатками.

Кислоты классифицируют по нескольким признакам.

По составу:

Бескислородные HCl, HNO₃

Кислородосодержащие H₂SO₄, H₂CO₃

По основности:

Одноосновные HCl, HNO₃

Двухосновные H₂SO₄, H₂CO₃

Трехосновные H₃PO₄

По силе:

Сильные HCl, HNO₃, H₂SO₄

Слабые H₂S, H₂CO₃

Общие химические свойства кислот обусловлены наличием иона водорода. Для кислот характерны следующие химические свойства:

1. Взаимодействие с активными металлами.

Zn + HCl = ZnCl₂ + H₂↑

2. Взаимодействие с основными оксидами.

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

3. Взаимодействие с основаниями.

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

4. Взаимодействие с солями – такая реакция протекает только в том случае, е6сли образуется осадок, летучее вещество или слабый электролит.

HCl + AgNO₃ = AgCl↓ + HNO₃

H⁺ + Cl^- + Ag⁺ + NO₃^- = AgCl↓ + H⁺ + NO₃^-

Cl^- + Ag⁺ = AgCl↓

Глицерин – многоатомный спирт; состав молекулы, физические и химические свойства, применение.

Глицери́н - химическое соединение с формулой HOCH₂CH(OH)-CH₂OH или C₃H₅(OH)₃. Простейший представитель трёхатомных спиртов. Представляет собой вязкую прозрачную жидкость.

Глицерин — бесцветная, вязкая, гигроскопичная жидкость, неограниченно растворимая в воде. Сладкий на вкус, отчего и получил своё название (гликос — сладкий). Хорошо растворяет многие вещества.

Взаимодействие глицерином с натрием:

2СН2ОН – СНОН-СН2ОН + 6Nа = 2СН2ОNа –СНОNa- СН2ОNа +3 Н2 глицерат натрия.

 

Билет №16

Основания, их классификация и свойства на основе представлений об электролитической диссоциации.

Основания -- вещества, диссоциирующие в водном растворе с образованием катионов металла и гидроксид-анионов ОН⁻.

Основание -- NaOH:

NaOH ↔ Na⁺ + OH^-

Существует также основание, в котором гидрокси-группа присоединена не к металлу, а к иону NH₄⁺ (катиону аммония). Это основание называется гидроксидом аммония и имеет формулу NH₄OH. Гидроксид аммония образуется в рекции присоединения воды к аммиаку, когда аммиак растворяют в воде:

NH₃ + H₂O = NH₄OH (гидроксид аммония).

Основания бывают растворимыми и нерастворимыми. Растворимые основания называются щелочами. Растворы щелочей скользкие на ощупь ("мыльные") и довольно едкие. Они разъедают кожу, ткани, бумагу, очень опасны (как и кислоты) при попадании в глаза. Поэтому при работе со щелочами и кислотами необходимо пользоваться защитными очками.

Лишь небольшую часть всех оснований называют щелочами. Это, например, KOH – гидроксид калия (едкое кали), NaOH – гидроксид натрия (едкий натр), LiOH – гидроксид лития, Ca(OH)₂ – гидроксид кальция (его раствор называется известковой водой), Ba(OH)₂ – гидроксид бария. Большинство других оснований в воде нерастворимы и щелочами их не называют.

Щелочами называются растворимые в воде сильные основания.

Свойства, характерные для всех оснований, проявляются благодаря присутствию в их растворах гидроксид- ионов OH^-..

1. Наиболее важное химическое свойство всех оснований – взаимодействие с кислотами – реакция нейтрализации.

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

Na⁺ + OH^- + H⁺ + Cl^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

2. Взаимодействие щелочей с кислотными оксидами.

NaOH + CO₂ = Na₂CO₃

3. Взаимодействие щелочей с солями, если в результате реакции одно из веществ выпадает в осадок.

3NaOH + FeCl₃ = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

3Na⁺ + 3OH^- + Fe³⁺ + 3Cl^- = Fe(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl^-

3OH^- + Fe³⁺ = Fe(OH)₃↓

Применение

Глюкоза является ценным питательным продуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям в результате которых образуется диоксид углерода и вода, при это выделяется энергия согласно итоговому уравнению:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6H₂O + 6CO₂ + 2800 кДж

Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства при явлениях сердечной слабости, шоке, она входит в состав кровозаменяющих и противошоковых жидкостей. Широко применяют глюкозу в кондитерском деле (изготовление мармелада, карамели, пряников и т. д.), в текстильной промышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта при производстве аскорбиновых и глюконовых кислот, для синтеза ряда производных сахаров и т.д. Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, так же как и при силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению. На практике используется также спиртовое брожение глюкозы, например при производстве пива.

3. Задача. Вычислите массу хлорида натрия и воды, необходимых для приготовления 500 г раствора, в котором содержание хлорида натрия 0, 05 или 5%.

 

ω = m_р.в./m_р-ра

m_р.в. = ω × m_р-ра

m(NaCl) = 0,05 × 500 = 25 (г)

m(H₂O) = m_р-ра - m_р.в. = 500 – 25 = 475 (г)

Ответ: для приготовления 500 г раствора необходимо взять 25 г хлорида натрия и 475 г воды.

 

Билет №17

Нахождение в природе

 

Крахмал – основной источник резервной энергии в растительных клетках – образуется в растениях в процессе фотосинтеза и накапливается в клубнях, корнях, семенах:

 

6CO₂ + 6H₂O ^{свет, хлорофилл} → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

nC₆H₁₂O₆ → (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O

глюкоза крахмал

 

Содержится в клубнях картофеля, зёрнах пшеницы, риса, кукурузы.

Гликоген (животный крахмал), образуется в печени и мышцах животных.

 

Строение

Состоит из остатков α - глюкозы.

 

 

В состав крахмала входят:

· амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%

· амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%

 

Применение

 

Крахмал широко применяется в различных отраслях промышленности (пищевой, бродильной, фармацевтической, текстильной, бумажной и т.п.).

· Ценный питательный продукт.

· Для накрахмаливания белья.

· В качестве декстринового клея.

Билет №18

Природные

Их около 150, они были обнаружены в живых организмах, около 20 из них входят в состав белков. Половина этих аминокислот – незаменимые (не синтезируются в организме человека), они поступают с пищей.

Синтетические

Получают кислотным гидролизом белков, либо из карбоновых кислот, воздействуя на них галогенном и, далее, аммиаком.

Физические свойства.

Бесцветные.

Кристаллические.

Хорошо растворимы в воде, но нерастворимы в эфире.

В зависимости от R могут быть сладкими, горькими или безвкусными.

Обладают оптической активностью.

Плавятся с разложением при температуре выше 200º.

Химические свойства.

Все аминокислоты амфотерные соединения, они могут проявлять как кислотные свойства, обусловленные наличием в их молекулах карбоксильной группы —COOH, так и основные свойства, обусловленные аминогруппой —NH2.

1. Аминокислоты взаимодействуют с кислотами и щелочами:

NH2 —CH2 —COOH + HCl → HCl • NH2 —CH2 —COOH (хлороводородная соль глицина)

NH2 —CH2 —COOH + NaOH → H2O + NH2 —CH2 —COONa (натриевая соль глицина)

2. Аминокислоты обычно могут вступать во все реакции, характерные для карбоновых кислот и аминов.

Этерификация:

NH2 —CH2 —COOH + CH3OH → H2O + NH2 —CH2 —COOCH3 (метиловый эфир глицина)

Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона.

 

Реакция образования пептидов:

HOOC —CH2 —NH —H + HOOC —CH2 —NH2 → HOOC —CH2 —NH —CO —CH2 —NH2 + H2O

Основная биологическая роль аминокислот заключается в том, что они являются основными «кирпичиками» для построения белковых молекул. Некоторые аминокислоты используют в медицине в лечебных целях (при сильном истощении, после тяжелых операций).

Некоторые аминокислоты используют в сельском хозяйстве для подкормки животных.

Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона.

Билет№15

Кислоты, их классификация и свойства на основе представлений об электролитической диссоциации.

Кислоты – это электролиты, при диссоциации водных растворов которых в качестве катионов отщепляются только ионы водорода.

HCl → H⁺ + Cl^-

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

Отрицательные ионы, которые отщепляются от молекулы кислоты называются кислотными остатками.

Кислоты классифицируют по нескольким признакам.

По составу:

Бескислородные HCl, HNO₃

Кислородосодержащие H₂SO₄, H₂CO₃

По основности:

Одноосновные HCl, HNO₃

Двухосновные H₂SO₄, H₂CO₃

Трехосновные H₃PO₄

По силе:

Сильные HCl, HNO₃, H₂SO₄

Слабые H₂S, H₂CO₃

Общие химические свойства кислот обусловлены наличием иона водорода. Для кислот характерны следующие химические свойства:

1. Взаимодействие с активными металлами.

Zn + HCl = ZnCl₂ + H₂↑

2. Взаимодействие с основными оксидами.

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

3. Взаимодействие с основаниями.

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

H⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- = Na⁺ + Cl^- + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

4. Взаимодействие с солями – такая реакция протекает только в том случае, е6сли образуется осадок, летучее вещество или слабый электролит.

HCl + AgNO₃ = AgCl↓ + HNO₃

H⁺ + Cl^- + Ag⁺ + NO₃^- = AgCl↓ + H⁺ + NO₃^-

Cl^- + Ag⁺ = AgCl↓