Тема: решение экспериментальных задач по распознаванию органических веществ

Цель: формирование навыков распознавания органических веществ с помощью характерных (качественных) реакций, закрепление умений по составлению уравнений реакций на свойства и получение веществ, решению экспериментальных задач.

Время выполнения: 2 часа

Теоретический материал

Практически каждое органическое вещество можно определить с помощью характерных реакций. Эти реакции называются качественные.

Принадлежность органического вещества к определенным классам соединений, их строение, степень чистоты устанавливаются с помощью элементного и функционального анализа. Качественный элементный анализ позволяет определить качественный состав молекул органического соединения; количественный элементный анализ устанавливает элементный состав соединения и простейшую формулу.

Структура органического соединения может считаться окончательно доказанной, если осуществлен встречный синтез; проведен систематический химический анализ, включающий в себя: предварительные испытания, качественные реакции на функциональные и нефункциональные группы, получены различные производные; проведены спектральные методы анализа.

Вследствие этого, прежде чем выполнить основную задачу по идентификации, заключающуюся в определении строения полифункционального органического вещества или идентификации компонентов бинарной смеси, целесообразно отработать методы обнаружения функциональных групп (качественные реакции, характеристические частоты поглощения в ИК- спектрах, УФ- и ЯМР- спектры), получения и очистки функциональных производных каждого из пяти важнейших классов органических соединений (спирты, фенолы, альдегиды или кетоны, карбоновые кислоты и амины).

Функциональный анализ и идентификация органических веществ начинаются с предварительных испытаний, включающих в себя: определение физических констант, пробу на сожжение, растворимость в воде и органических растворителях, качественный анализ. Принадлежность к классам органических веществ можно установить по их отношению к реагентам

Опыт №1. Глюкоза – альдегидоспирт

Получить небольшое количество гидроксида меди. К полученному осадку прилить 2-3 мл. раствора глюкозы. Встряхнуть пробирку до растворения осадка и получения ярко синего раствора. Это доказательство чего? Осторожно нагреть в пламени спиртовки верхнюю часть жидкости до начала кипения. Наблюдать переход синей окраски в зеленую, желтую, появления красного, затем бурого осадка. О чем говорит его появление? Сделайте вывод о распознавании глюкозы и что она собой представляет. Напишите уравнение реакции.

Опыт № 2. Реакция «Серебряного зеркала»

В чистую пробирку налить 2 мл. аммиачного раствора нитрата серебра, прилить 5-10 капель раствора глюкозы. Осторожно нагреть смесь. Записать наблюдения, уравнение реакции. Сделать вывод о распознавании глюкозы. Почему эта реакция называется реакцией «серебряного зеркала»?

Опыт № 3. Сахароза

а) Получить в пробирке осадок гидроксида меди. Прилить к нему раствор сахара, встряхнуть. Что произошло с осадком? Почему? Какое строение имеет сахароза? Нагреть. Происходит ли образование бурого осадка? Сделайте вывод.

б) Налить в пробирку немного раствора сахара, добавить каплю серной кислоты и прокипятить.

Напишите уравнение реакции водного раствора сахарозы с серной кислотой. Как называется эта реакция?

в) Доказать опытным путем образование из сахарозы глюкозы. Для этого добавить в раствор 2-3 капли сульфата меди и едкого натра до образования осадка. Нагреть. Обратить внимание на изменение окраски. Сделать вывод. Какое вещество образуется при гидролизе сахарозы?

Опыт № 4. Крахмал

На дно пробирки всыпать немного крахмала, прилить немного воды холодной, взболтать и влить в другую пробирку с горячей водой. Прокипятить до образования крахмального клейстера.

В пробирку добавить немного спиртового раствора йода. Что наблюдается? Сделать вывод о распознавании крахмала.

Опыт № 5. Гидролиз крахмала

В синий раствор крахмального клейстера добавить 1-3 капли серной кислоты. Прокипятить раствор до исчезновения синей окраски. Почему исчезла синяя окраска? Что произошло с крахмалом? Какое вещество образовалось в результате реакции? Напишите уравнение реакции. Сделайте вывод.

Экспериментальная часть

Распознайте вещества с помощью характерных реакций, напишите уравнения реакций, укажите условия.

1 вариант

1. С помощью одного реактива определите глюкозу и глицерин. Запишите уравнения реакций

2 вариант

1. В пробирках сахароза и глюкоза. Определите с помощью одного реактива каждое вещество, напишите уравнения реакций.

3 вариант

1. Докажите опытным путем, что глюкоза – альдегидоспирт. Напишите уравнения реакций.

4 вариант

1. С помощью одного реактива определите глицерин и альдегид. Напишите уравнения реакций.

5 вариант

1. Определите выданные растворы: этиловый спирт и глицерин. Написать уравнения реакций.

 

Контрольные вопросы:

1. Какие реакции называются качественными?

2. Что называется функциональной группой?

3. Какие функциональные группы у спиртов, альдегидов, кислот?

 

Рекомендуемая литература: 1.1 – 1.5, 2.1 -2.9

Лабораторное занятие №4