Глава 7. ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Атом любого галогена обладает большим сродством к электрону, чем атом углерода. Поэтому δ-связь С- Hal сильно поляризована, причем так, что отрицательный полюс диполя находится на атоме галогена С^δ+–Наl^δ-. Этот индуктивный эффект (I -эффект), следствием которого является возникновение пониженной электронной плотности ( σ +) на атоме углерода, связанном с атомом галогена, и определяет все реакции галогенопроиз-водных.

Опыт 16. Получение и свойства галогенопроизводных углеводородов

У галогенопроизводных алканов явно проявляется влияние заместителя.

Реакции замещения у них проходят гораздо легче, чем у алканов. Для них характерны также реакции отщепления с образо-ванием алкенов.

Опыт 16.1. Получение хлорэтена (хлористого винила)

В пробирку помещают 3 капли 1,2-дихлорэтана и 2 капли спиртового раствора гидроксида натрия. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опускают в пробирку с бромной водой. Наблюдается выделение газа (хлорэтен), который обесцвечивает бромную воду. После окончания реакции в пробирку с полученной смесью добавляют каплю раствора нит-рата серебра. Образуется белый осадок хлорида серебра, что указывает на присутствие хлорид-ионов. Реакция образования хлористого винила:

NaOH (спирт. р-р)

H₂CCI – CH₂ CI NaCI + H₂O + H₂C = CHCI (хлорэтен)

Напишите реакцию взаимодействия хлорэтена с бромной водой.

Опыт 16.2. Получение хлорэтана

В пробирку наливают 10 капель этилового спирта и 5 капель концентрированной серной кислоты. Затем в пробирку на кончи-ке шпателя добавляют растертый в порошок хлорид натрия (0,1 г). Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой и очень осторожно нагревают в пламени горелки. Выделяющийся газ поджигают у конца газоотводной трубки. Он горит характер-ным пламенем с зеленой каймой. Реакции протекают следую-щим образом:

NaCI + H₂SO₄ " HCI + NaHSO₄

C₂H₅OH + HO-SO₃H " H₂O + C₂ H₅ –O–SO₃H

(этиловый эфир серной кислоты)

C₂ H₅ –O–SO₃H + HCI " H₂SO₄ + CH₃CH₂СI (хлорэтан)

Опыт 16.3. Получение йодоформа из этилового спирта

Соли йодноватистой кислоты нестойкие и разлагаются с выделением кислорода. Последний окисляет спирт до уксусного альдегида:

J₂ + 2NaOH " NaOJ + NaJ + H₂O;

NaOJ " NaJ + [O];

C₂H₅ OH + [O] " Н₂О + CH₃CHO (этаналь).

Атомы водорода в уксусном альдегиде легко замещаются галогеном. При этом образуется трийодоуксусный альдегид – трийодаль

CH₃ CHO + 3I₂ " 3HI + CI₃CHO (трийодаль)

Едкая щелочь отщепляет от трийодаля карбонильную группу, образуя соль муравьиной кислоты и йодоформ

CI₃CHO + NaOH " HCOONa + CHI₃ (йодоформ).

В пробирку приливают 1 каплю этилового спирта, 3 капли раствора йода и 3 капли раствора гидроксида натрия. Содер-жимое пробирки слегка нагревают. Появляется желтоватый осадок с характерным запахом.

16.4. Щелочной гидролиз хлороформа

При действии водных растворов щелочей на галогеналкилы имеет место их гидролиз с образованием спиртов.

В пробирку наливают 1 мл хлороформа и 3 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия. Смесь осторожно перемешивают и нагревают до кипения, а затем охлаждает под струей холодной воды. При этом протекает гидролиз хлороформа с образованием хлорида натрия и метантриола

HCCI₃ + 3NaOH " 3NaCI + HC(OH)₃ (метантриол).

Трехатомный спирт метантриол теряет воду и превраща-ется в муравьиную кислоту

HC(OH)₃ " H₂O + НСOOH (муравьиная кислота).

Гидроксид натрия нейтрализует муравьиную кислоту с образованием формиата натрия

НСOOH + NaOH " H₂O + HCOONa (формиат натрия).

Полученный раствор делят на две пробирки. В первой пробирке проводят качественную реакция на присутствие хлорид-ионов путем добавления в нее 4 капли азотной кислоты и 3 капли нитрата серебра. При этом наблюдается выпадение белого творожистого осадка хлорида серебра

NaCI + AgNO₃ " AgCI$ + NaNO₃.

Для обнаружения формиата натрия проводят реакцию «серебряного зеркала». В чистую пробирку наливают 1 мл раствора AgNO₃ и 5 капель NaOH. Образовавшийся осадок растворяют, добавляя по каплям раствор NH₄OH. К полученному прозрачному раствору приливают содержимое второй пробирки. Нагревают пробирку на водяной бане и наблюдают выделение металлического серебра в виде зеркального налета на стенках пробирки или черного осадка

HCOONa + 2[Ag(NH₃)₂]OH + 3H₂O " NaHCO₃ + 2Ag$ + 4NH₄OH.

Глава 8. СПИРТЫ

Спирты (алкоголи) – производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на соответствующее число гидроксильных групп. Общая формула спиртов R-OH. В зависимости от характера углеводородного радикала спирты подразделяются на алифатические, циклические и ароматические. Характер алифатического радикала, с которым связана гидроксильная группа, определяет предельность или непредельность спиртов. В зависимости от числа гидроксильных групп, содержащихся в молекуле спирта, спирты бывают одноатомные (I), двухатомные (II), трехатомные (III) и многоатомные. Двухатомные спирты часто называют гликолями. Ароматические спирты, у которых гидроксильная группа связана с бензольным кольцом, называются фенолами. В зависимости от углеводородного атома (первичный, вторичный или третич-ный), к которому присоединена гидроксильная группа, спирты бывают первичные, вторичные и третичные.

Опыт 17. Химические свойства предельных одноатомных спиртов

Химические свойства спиртов определяются присутствием в их молекулах гидроксильной группы ОН^¯. Связи С-О и О-Н сильно полярны и способны к разрыву. Поэтому реакции, в которые вступают спирты, можно разбить на следующие группы:

а) реакции, идущие с разрывом связи О-Н. Спирты – очень слабые кислоты. По степени диссоциации спирты являются более слабыми электролитами, чем вода. По кислотности различные виды спиртов располагаются в ряд:

первичные > вторичные > третичные;

б) реакции, идущие с разрывом связи С-О. Эти реакции протекают с замещением или отщеплением всей гидроксильной группы;

в) реакции окисления, в которых могут принимать участие гидроксильные группы, ионы водорода или соседние связи углерод – углерод.

Опыт 17.1. Отношение спиртов к индикаторам

В три пробирки помещают по 3 капли этилового спирта и добавляют по одной капле индикаторов – метилового красного, фенолфталеина и лакмуса. Цвет индикаторов не изменяется. Это указывает, что спирты не диссоциируют на ионы Н⁺ или ОН^-.

Опыт 17.2. Образование и свойства этилата натрия

В пробирку с обезвоженным этиловым спиртом добавляют маленький кусочек (размером со спичечную головку) металли-ческого натрия. Наблюдается достаточно бурная реакция с выде-лением водорода

2C₂H₅OH + 2Na " H₂ + 2C₂H₅ONa (этилат натрия).

Образовавшийся в результате реакции белый осадок этилата натрия растворяют в 3-4 каплях дистиллированной воды и добавляют одну каплю фенолфталеина. Появляется розовое окрашивание, что указывает на щелочную реакцию полученного раствора. Алкоголяты - соли очень слабой кислоты и сильного основания, поэтому они подвергаются гидролизу по аниону

C₂H₅ONa + H₂О " C₂H₅OH + NaОН.

Опыт 17.3. Обнаружение воды в этиловом спирте

Промышленный этиловый спирт-ректификат всегда содержит воду, так как в процессе ректификации образуется азеотропная смесь, которая содержит 4% воды и отделить которую физическими методами невозможно. В сухую пробирку помещают немного (слой 2-3 мм) порошка безводного сульфата меди (II) и приливают 5 капель этилового спирта. Содержимое пробирки перемешивают. Безводный сульфат меда (II), связывая воду, переходит в синий кристаллогидрат – CuSO₄ ® 5Н₂О. Напишите уравнение реакции.

Опыт 17.4. Определение строения спиртов

При помощи пробы Лукаса можно установить, является ли данный спирт первичным, вторичным или третичным. При взаимодействии с реактивом Лукаса первичный спирт остается прозрачным, вторичный – мутнеет, а третичный спирт вступает в химическую реакцию с образованием галогеналкила.

В три пробирки приливают по 2 капли различных спиртов. В первую пробирку поме­щают пропиловый спирт, во вторую - изопропиловый, а в третью – третичный бутиловый спирт. Затем во все три пробирки приливают по 5 капель реактива Лукаса (хлорид цинка, растворенный в концентрированной соляной кислоте). Взбалтывают содержимое пробирок и оставляют стоять одну минуту. В пробирке с пропиловым спиртом раствор остается прозрачным, раствор изопропилового спирта слегка мутнеет, а в пробирке с третичным бутиловым спиртом образуется на дне маслянистая капля галогеналкила

(2-хлор-2-метилпропана):

(СH₃)₃C-OH + HCI " H₂O + (СH₃)₃C-CI

третичный бутиловый спирт 2-хлор-2-метилпропан

Опыт 17.5. Получение диэтилового эфира

В сухую пробирку помещают 2 капли этилового спирта и 2 капли концентрированной серной кислоты. Смесь осторожно нагревают до потемнения раствора. К горячей смеси добавляют еще 2 капли этилового спирта. Ощущается характерный запах диэтилового эфира

H₂SO₄ конц.

C₂H₅ -OH + НО-C₂H₅ " Н₂О + C₂H₅-О-C₂H₅ (диэтиловый эфир)

Опыт 17.6. Получение диизопропилового эфира

В сухую пробирку помещают 2 капли изопропилового спирта и 2 капли концентрированной серной кислоты. Смесь осторожно нагревают до кипения. Ощущается характерный запах диизопро-пилового эфира. Напишите уравнение реакции.

Опыт 17.7. Горение спиртов

В две фарфоровые чашечки наливают, соответственно, по 1 мл этилового и изопропилового спиртов. Спирты поджигают и наблюдают характер горения. Высокомолекулярные спирты горят более коптящим пламенем. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Опыт 17.8. Окисление этилового спирта хромовой смесью

Спирты окисляются под действием дихромата калия до альдегидов, которые в свою очередь могут окисляться до карбоновых кислот.

В пробирку помещают 5 капель этилового спирта и 3 капли хромовой смеси. Полученную смесь нагревают на пламени горелки. Через несколько секунд цвет раствора становится сине-вато-зеленым, характерный для солей хрома (III) . Одновременно появляется характерный запах уксусного альдегида (этаналя). Реакция протекает по схеме

C₂H₅OH + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ " Cr₂(SO₄)₃+K₂SO₄ + H₂O + CH₃COH (этаналь)

Расставьте стехиометрические коэффициенты в данном уравнении.

Опыт 17.9. Окисление этилового спирта перманганатом калия

В пробирку помещают 2 капли этилового спирта, 3 капли раствора серной кислоты и 2 капли раствора перманганата калия. Нагревают содержимое пробирки в пламени горелки. Розовая окраска раствора исчезает и ощущается запах уксусного альдегида. Реакция протекает по схеме:

C₂H₅OH + KMnO₄ + H₂SO₄ " CH₃COH + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Расставьте стехиометрические коэффициенты в данном уравнении.

Опыт 17.10. Окисление изопропилового спирта хромовой смесью

При окислении вторичных спиртов образуются кетоны. В пробирку помещают 5 капель изопропилового спирта и 3 капли хромовой смеси. Полученную смесь нагревают. Через несколько секунд цвет раствора становится синевато-зеленым, характерный для солей хрома (III). Одновременно появляется характерный запах ацетона. Реакция протекает по схеме

C₃H₇OH + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ " Cr₂ (SO₄) ₃ + K₂ SO₄ + H₂O + CH₃COСH₃ (ацетон).

Расставьте стехиометрические коэффициенты в данном уравнении.

Опыт 17.11. Окисление изопропилового спирта перманганатом калия

В пробирку помещают 2 капли изопропилового спирта, 3 капли раствора серной кислоты и 2 капли раствора перманганата калия. Нагревают содержимое пробирки в пламени горелки. Розовая окраска раствора исчезает и ощущается запах ацетона. Реакция протекает по схеме

C₃H₇OH + KMnO₄ + H₂SO₄" MnSO₄ + K₂ SO₄ + H₂O + CH₃ COСH₃ (ацетон)

Расставьте стехиометрические коэффициенты в данном уравнении.

Опыт 18. Химические свойства многоатомных спиртов

Характерная особенность многоатомных спиртов – реакции с гидроксидами тяжелых металлов. При этом образуются внутрикомплексные соединения (хелаты), имеющие специфическую яркую окраску. Эти реакции являются качественными на многоатомные спирты.

Опыт 18.1. Получение гликолята меди

В пробирку помещают 2 капли сульфата меди (II) и 2 капли раствора гидроксида натрия. Образуется синий осадок гидроксида меди (II). В пробирку добавляют одну каплю этиленгликоля и перемешивают содержимое пробирки. Осадок растворяется с образованием темно-синего раствора гликолята меди. Уравнение соответствующей реакции

4С₂H₄(OH)₂ + Cu(OH)₂ " 2H₂O + [Cu(C₂H₄O)₂ (С₂H₄OH)₂] (гликолят меди)

Опыт 18.2. Получение глицерата меди

В пробирку помещают 2 капли сульфата меди (II) и 2 капли раствора гидроксида натрия. Образуется синий осадок гидроксида меди (II). В пробирку добавляют одну каплю глицерина и перемешивают содержимое пробирки. Осадок растворяется с образованием темно-синего раствора глицерата меди. Напишите уравнение соответствующей реакции.

Опыт 19. Химические свойства фенолов

Фенолами называются производные аренов, молекулы которых содержат одну или несколько гидроксильных групп, соединенных с бензольным кольцом. Простейший представитель этого класса фенол, С₆Н₅ОН.

Опыт 19.1. Образование и свойства фенолята натрия

Кислотность фенола выше, чем у предельных спиртов, поэтому фенол реагирует как с щелочными металлами, так и со щелочами.

а) в пробирку с фенолом добавляют маленький кусочек (размером со спичечную головку) металлического натрия. Наблю-дается достаточно бурная реакция с выделением водорода

2C₅H₅OH + 2Na " H₂ + 2C₅H₅ONa (фенолят натрия);

б) в пробирку помещают 4 капли водной эмульсии фенола и добавляют 2 капли гидроксида натрия. Oбразуется прозрачный раствор фенолята натрия

С₆ Н₅ – ОН + NaOH " H₂O + С₆ Н₅ – ОNa (фенолят натрия);

в) к раствору фенолята натрия, полученному в предыдущем опыте, добавляют 2 капли соляной кислоты. Выделяется свободный фенол в виде эмульсии

С₆ Н₅ – ОNa + НС1 " С₆ Н₅ – ОН + NaC1.

Опыт 19.2. Реакция фенола с хлоридом железа

Фенолы с хлоридом железа (III) в водном растворе дают цветную реакцию вследствие образования внутрикомплексных солей. Эти реакции являются качественными для открытия фенолов. При взаимодействии хлорида железа (III) c фенолом образуется сине-фиолетовое внутрикомплексное соединение, с пирокатехином – зеленое, с резорцином – фиолетовое. Следует помнить, что растворы фенолов должны быть приготовлены за 1-2 дня до проведения реакции, так как фенолы легко окисляются и темнеют.

В пробирку помещают 2 капли эмульсии фенола, добавляют 3 капли воды и одну каплю раствора хлорида железа (III). Появляется интенсивное сине-фиолетовое окрашивание. Уравнение соответствующей реакции

FeCI₃ + 6C₆H₅OH " 3HCI + [Fe(C₂H₅OH)₃(C₂H₅O)₃]

фенолят железа (III)

19.3. Взаимодействие фенола с бромной водой

Реакция электрофильного замещения в феноле протекает значительно легче и в более мягких условиях, чем в бензоле. При действии бромной воды на фенол три атома водорода замещаются на бром, и образуется осадок 2,4,6-трибромфенола.

В пробирку помещают 2 капли бромной воды и одну каплю водного раствора фенола. При этом бромная вода обесцве-чивается и выпадает белый осадок 2,4,6-трибромфенола

Опыт 19.4. Нитрование фенола

При нитровании фенола разбавленной азотной кислотой образуется смесь орто- и пара-нитрофенолов.

В пробирку помещают несколько кристалликов фенола и при-бавляют 2-3 капли воды. Содержимое пробирки встряхивают до образования однородной эмульсии. Затем в пробирку добавляют 5 капель разбавленной в два раза концентрированной азотной кислоты. Пробирку все время встряхивают и охлаждают водой, так как реакция идет очень энергично. В результате реакции образуется мутная жидкость с сильным запахом горького миндаля.

Схема химического процесса:

Контрольныевопросы

1. Напишите структурные формулы гексилового спирта.

2. В смесь этанола и пропанола массой 16,6 г добавили избыток металлического натрия. При этом выделилось 3,36 л водорода (н.у.). Каков исходный процентный состав смеси спиртов?

3. Рассчитайте, какой объем воздуха при нормальных усло-виях необходимо взять на сжигание 600 мл 96%-ного этилового спирта, плотность которого 0,8 г/мл.

4. Рассчитайте объем водорода (н.у.), выделяющийся при взаимодействии 4-х грамм этиленгликоля с 2,3 г металлического натрия.

5. Определите массовую долю этилового спирта и фенола в их смеси, если при действии на нее металлическим натрием выделилось 2,24 л водорода. Привзаимодействии этой смеси с бромом получилось 33,1 г трибромфенола.

Глава 9. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ

Альдегиды и кетоны - производные углеводородов, в молекулах которых содержится одна или более карбонильных групп: >C=O. Если карбонильная группа связана с одним радикалом и водородом, то такие соединения называются альдегидами. Исключение составляет метаналь (формальдегид), у которого карбонильная группа связана с двумя атомами водорода -

H-CH=O. Формула альдегидов: R-CH=O

Соединения, в которых карбонильная группа соединена с двумя одинаковыми или разными радикалами, называют кетонами. Формула кетонов: R₁- CO- R₂.

Молекулы альдегидов и кетонов содержат на два атома водорода меньше, чем спирты с тем же углеродным скелетом. В зависимости от характера радикалов, связанных с карбонильной группой, альдегиды и кетоны могут быть предельными и непредельными. Общая формула предельных альдегидов и кетонов С_nH_2nO.

По своей природе альдегиды и кетоны имеют много общего, что проявляется в их химических свойствах. Поэтому рассматривать эти соединения удобно вместе.

Альдегиды и кетоны – химически активные соединения, вступающие в многочисленные реакции. Высокая активность этих соединений определяется карбонильной группой - одной из наиболее активных функциональных групп. Двойная связь этой группы, как и в алкенах, состоит из одной σ- и одной π - связи. Однако в отличие от обычной двойной углерод-углеродной связи С=С двойная связь в карбонильной группе сильно поляризована. В результате разности электроотрицательностей атомов кислорода и углерода происходит смещение π - электронной плотности в сторону атома кислорода, на котором появляется частичный отрицательный заряд:

δ+ δ-

С = О

При этом атом углерода карбонильной группы проявляет электрофильный, а атом кислорода - нуклеофильный характер.

Основными типами химических реакций альдегидов и кетонов являются реакции присоединения по карбонильной группе, замещения, окисления, полимеризации и конденсации.

Наиболее распространенным способом получения альдегидов и кетонов является реакция окисления спиртов. При окислении первичных спиртов образуются альдегиды, а при окислении вторичных спиртов - кетоны.

Опыт 20. Получение и химические свойства альдегидов

Опыт 20.1. Цветная реакция на альдегиды с фуксинсернистой кислотой

В две пробирки приливают по 2 капли раствора фуксинсернистой кислоты и добавляют в одну из них 2 капли раствора формальдегида (формалина), а в другую - 2 капли уксусного альдегида. В присутствии муравьиного альдегида фуксинсернистая кислота окрашивается в фиолетовый цвет, а в присутствии уксусного альдегида - в розово-фиолетовый цвет.

Опыт 20.2. Получение уксусного альдегида путем окисления этилового спирта оксидом меди (II)

В сухую пробирку помещают 3 капли этилового спирта. В пламени горелки нагревают медную проволоку до образования на ее поверхности черного налета оксида меди (II) . Нагретую проволоку опускают в пробирку со спиртом. Поверхность проволоки становится золотистой вследствие восстановления оксида меди (II) до меди.

Этиловый спирт окисляется до уксусного альдегида (этаналя), который имеет запах зеленых яблок:

С₂Н₅ОН + CuO " Cu + H₂O+ CH₃CHO(этаналь)

Образование этаналя обнаруживают при помощи цветной реакции с фуксинсернистой кислотой (см. опыт 20.1.). Для этого в пробирку добавляют 3 капли фуксинсернистой кислоты.

Опыт 20.3. Окисление альдегидов аммиачным раствором оксида серебра («реакция серебряного зеркала»)

В чистую пробирку помещают 2 капли раствора нитрата серебра и прибавляют каплю раствора аммиака. Образуется бурый осадок оксида серебра. Его растворяют, добавив еще 2 капли раствора аммиака. Затем в пробирку добавляют каплю раствора формальдегида и медленно нагревают содержимое пробирки на водяной бане. Содержимое пробирки буреет и на ее стенках выделяется серебро в виде зеркального налета. Реакция протекает по схеме:

HCHO+[Ag(NH₃)₂]OH+H₂O"Ag+NH₄OH+ HCOOH(муравьиная кислота)

Расставьте стехиометрические коэффициенты в данном уравнении.

Опыт 20.4 Окисление альдегидов гидроксидом меди (II)

В пробирку помещают 4 капли раствора гидроксида натрия, разбавляют его четырьмя каплями воды и добавляют 2 капли раствора сульфата меди. К полученному синему осадку гидроксида меди (II) прибавляют одну каплю формалина и взбалтывают содержимое пробирки. Полученную смесь нагревают до кипения. Через некоторое время появляется желтый осадок гидроксида меди (I), переходящий в красный оксид меди (I), Сu₂О. Иногда на стенках пробирки выделяется даже чистая медь. Реакция протекает по схеме:

HCHO + Сu(OH)₂ " HCOOH + СuOH + H₂O

СuOH " Cu₂O + H₂O

Расставьте стехиометрические коффициенты в уравнениях реакций.

Кетоны не окисляются мягкими окислителями, в том числе и гидроксидом меди (II). Поэтому при нагревании гидроксида меди с кетонами получается черный осадок оксида меди (II).

Опыт 21. Получение и химические свойства кетонов.

Опыт 21.1. Качественная реакция на ацетон

Йодоформная проба на ацетон очень чувствительна и позволяет открыть ацетон в водных растворах уже при содержании его около 0,04%.

Помещают в пробирку 3 капли раствора йода в йодиде калия и 5 капель раствора гидроксида натрия. Раствор обесцвечивается, так как образуется йодноватистокислый натрий (NaOJ). Затем в пробирку добавляют одну каплю ацетона. Сразу выпадает желтовато-белый осадок с характерным запахом йодоформа. Химизм процесса:

I₂ + 2NaOH " NaOI + NaI + H₂O

СН₃-CO-СН₃ + 3 NaОI " I₃C- CO-СН₃ + 3NaOH

I₃C- CO-СН₃ + NaOH " СН₃COONa + CHI₃ (йодоформ)

Опыт 21.2. Получение ацетона из ацетата натрия

В сухую пробирку помещают обезвоженный ацетат натрия. При этом высота слоя ацетата натрия в пробирке составляет 3 см. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой, конец которой помещают в пробирку с 2 мл воды. Держа пробирку с ацетатом натрия в горизонтальном положении, нагревают ее в пламени горелки. Ацетат натрия сначала плавится, а затем разлагается с образованием ацетона, пары которого отгоняются и растворяются в воде, нахо­дящейся во второй пробирке. Ощущается характерный запах ацетона. Реакция протекает следующим образом:

2СН₃COONa " Na₂CO₃ + СН₃-CO-СН₃ (ацетон)

После остывания первой пробирки в нее добавляют каплю соляной кислоты. Находящийся в ней карбонат натрия, взаимодействуя с кислотой, разлагается. Наблюдается сильное вспенивание от выделения СО₂.

Ацетон во второй пробирке можно обнаружить йодоформной пробой.

Опыт 22. Химические свойства непредельных альдегидов

Опыт 22.1. Получение акролеина из глицерина

Акролеин - простейший непредельный альдегид, имеющий формулу СН₂=СН-СНО. Помещают в пробирку 2-3 капли гидросульфата калия и добавляют 2 капли глицерина. Закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой и нагревают в пламени горелки. Глицерин разлагается, доказательством чего является побурение жидкости и появление тяжелых паров. Не прекращая нагревания, опускают конец газоотводной трубки в пробирку с 2 каплями раствора фуксинсернистой кислоты. Появляется фиолетовое окрашивание. Образование акролеина обнаруживается также по появлению резкого запаха. Реакция протекает по схеме:

KHSO₄

СН₂ОН-СНОН-СН₂ОН→ H₂O + СН₂ = CH- CHO (акролеин)

Для доказательства непредельности акролеина, не прекращая нагревания пробирки со смесью, опускают конец газоотводной трубки в пробирку с раствором перманганата калия или в пробирку с бромной водой. Обесцвечивание растворов указывает на наличие у акролеина кратной связи.

Опыт 23. Химические свойства ароматических альдегидов

Простейший из ароматических альдегидов – бензальдегид - жидкость с характерным запахом миндаля. Бензальдегид легко окисляется кислородом воздуха до бензойной кислоты. Бензальдегид входит в состав эфирных масел косточек плодов некоторых фруктовых деревьев (вишни, абрикосы).

Опыт 23.1. Окисление бензальдегида аммиачным раствором оксида серебра (реакция «серебряного зеркала»)

В чистую пробирку помещают 2 капли раствора нитрата серебра и при­бавляют каплю раствора аммиака. Образуется бурый осадок оксида серебра. Его растворяют, добавив еще раствор аммиака. Затем в пробирку прибавляют 2 капли бензальдегида и перемешивают. Пробирку помещают в водяную баню и медленно нагревают. На стенках пробирки выделяется серебро в виде зеркального налета. Реакция протекает по схеме:

С₆H₅CHO+ [Ag(NH₃)₂]OH+2H₂ O " Ag+ 2NH₄OH+С₆H₅COОН

бензойная кислота

Опыт 23.2. Получение бензальанилина

В пробирку наливают 10 капель бензальдегида, 10 капель анилина и 2 капли этилового спирта. Пробирку закрывают пробкой и сильно встряхивают. Через некоторое время масса застывает. Для ускорения процесса застывания пробирку охлаждают водой. Полученный бензальанилин окрашен в буровато-розовый цвет:

С₆H₅CHO + H₂ NC₆ H₅ " H₂ O + С₆H₅ –CH=N-С₆H₅

бензальанилин

Опыт 23.3. Реакция автоокисления бензальдегида (реакция Канниццаро)

Бензальдегид при действии концентрированного раствора щелочи подвергается реакции окислительно-восстановительного диспропорционирования. При этом образуется соль бензойной кислоты и бензиловый спирт.

В пробирку наливают 5 капель спиртового раствора гидроксида калия и 5 капель бензальдегида. Пробирку закрывают пробкой и сильно встряхивают. Смесь разогревается, а после ее охлаждения выпадает белый осадок бензоата калия:

С₆H₅CHO + КОН " С₆H₅ –COОК↓ + С₆H₅ –СН₂ ОН

бензоат калия бензиловый спирт

Контрольные вопросы

1. Напишите структурные формулы всех изомерных альдегидов, соответствующих составу С₄Н₈О и назовите их.

2. Напишите уравнения реакций гидрогенизации пропаналя, пропина и пропена.

3. Сколько грамм формальдегида содержится в 200 мл формалина, плотность которого 1,06 г/мл, с массовой долей формальдегида 20%?

4. При сжигании 22 г этаналя выделилось 596, 22 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

5. При сжигании 6 г вещества образовалось 8, 8 г СО₂ и 3,6 г воды. Плотность вещества составляет 1, 34 г/л (н.у.). Определите молекулярную и структурную формулу этого вещества.