Хімія. Рівень стандарту. 10 клас. Григорович

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД № 1

Виявлення органічних кислот у харчових продуктах

Обладнання: штатив із пробірками, піпетки, етикетки харчових продуктів (напої, соуси тощо).

Реактиви: дистильована вода, сода, розчини натрій карбонату (або гідрогенкарбонату), кальцій хлориду, розчин Люголя (розчин йоду та калій йодиду у воді), індикатори (індикаторний папір або розчини універсального індикатора, метилоранжу тощо), зразки харчових продуктів: кислі (молочнокислі продукти, фрукти, овочі, соки), з умістом щавлевої кислоти (томати, щавель, ревінь, карамболь тощо), з умістом аскорбінової кислоти (лимони, апельсини тощо).

Правила безпеки:

• для проведення дослідів використовуйте невеликі кількості речовин;

• остерігайтеся потрапляння реактивів на шкіру, в очі, на одяг.

Дослід 1. Випробування індикатором

У пробірки налийте по 1-2 мл зразків рідких харчових продуктів. Невеликі шматочки зразків твердих продуктів помістіть у пробірку, обережно подрібніть шпателем або скляною паличкою та додайте по 1-2 мл дистильованої води. Кожний зразок випробуйте індикатором. Зробіть висновок щодо наявності в досліджених продуктах кислот.

Дослід 2. Випробування натрій карбонатом

Зразки продуктів (деякі з них мають бути забарвленими) випробуйте солями карбонатної кислоти. Рідкі зразки випробуйте розчином натрій карбонату. Тверді зразки можна випробувати сухою содою, насипавши її на зріз продукту. За появою спінення зробіть висновок щодо наявності кислот у досліджених продуктах.

Дослід 3. Виявлення щавлевої кислоти

Для виявлення щавлевої кислоти краще використовувати тверді зразки харчових продуктів. Розріжте овочі так, щоб виступив клітинний сік, на зріз піпеткою нанесіть 1-2 краплі розчину кальцій хлориду. За наявності щавлевої кислоти з'явиться помутніння або невеликі білі кристалики. Випробуйте різні харчові продукти кальцій хлоридом. Зробіть висновки.

Дослід 4. Виявлення аскорбінової кислоти

Для досліду можна використовувати неінтенсивно забарвлені рідкі й тверді продукти. Рідкі зразки помістіть у пробірки, тверді зразки можна використовувати без пробірки, випробуючи їх на зрізі. До зразка додайте 1-2 краплі розчину Люголя. За наявності аскорбінової кислоти жовте забарвлення розчину має зникнути. Зробіть висновки щодо наявності аскорбінової кислоти в досліджених продуктах.

Дослід 5. Аналіз етикеток харчових продуктів

За чинним законодавством, виробники харчових продуктів зобов'язані вказувати на етикетках їхній хімічний склад. Проаналізуйте зміст етикеток харчових продуктів та зробіть висновки щодо наявності в складі продуктів органічних кислот та їхніх солей.

Ключова ідея

Наявність карбоксильної групи в молекулах карбонових кислот зумовлює їхні кислотні властивості, такі як у неорганічних кислот.

Лінгвістична задача

Латиною formica означає «мураха», а грецьке слово oksos — «кислота» або «кислий». Поясніть походження традиційних назв метанової та етанової кислот та їхніх солей.

Контрольні запитання

• 314. Схарактеризуйте хімічні властивості насичених одноосновних карбонових кислот. Порівняйте їх з властивостями неорганічних кислот.
• 315. Як змінюють забарвлення індикатори за наявності карбонових кислот? Чи пов'язана здатність кислот змінювати кольори індикатора з їхнім кислим смаком?
• 316. Схарактеризуйте методи одержання етанової кислоти. Які з них застосовують у промисловості, а які — у лабораторії?

Завдання для засвоєння матеріалу

• 317. Як відрізнити розчин етанової кислоти від: а) розчину етанолу; б) хлоридної кислоти?
• 318. Складіть рівняння реакцій для здійснення перетворень за схемами:

а) етанол → етаналь → етанова кислота → натрій етаноат;

б) пропанол → пропаналь → пропанова кислота;

в) етан → етен → етанол → етаналь → етанова кислота;

г) етен → етин → етаналь → етанол;

д) етан → етен → етанол → етанова кислота → калій етаноат;

е) CH₄ → C₂H₂ → CH₃CHO → CH₃COOH → CH₃COONa;

є) C₂H₆ → C₂H₄ → C₂H₅OH → CH₃CHO → CH₃COOH;

ж) алкан → алкен → алкін → альдегід → карбонова кислота → сіль.

Комплексні завдання

• 319. Обчисліть масу солі, що утворюється під час взаємодії етанової кислоти масою 15 г з надлишком вапняку.
• 320. Яку масу кислоти можна добути окисненням пропан-1-олу масою 7,5 г?
• 321. Обчисліть об'єми бутану та кисню (н. у.), що необхідні для одержання етанової кислоти масою 30 кг.
• 322. Під час спалювання зразка одноосновної насиченої карбонової кислоти масою 6,225 мг виділилися вуглекислий газ масою 12,44 мг та вода масою 5,091 мг. Визначте емпіричну та молекулярну формули кислоти. Обчисліть масу розчину калій гідроксиду з масовою часткою 1,2544 %, що необхідна для нейтралізації цієї кислоти масою 0,822 г.
• 323. Обчисліть масу солі, що можна добути з етанової кислоти та розчину калій гідроксиду масою 80 г з масовою часткою лугу 14 %.
• 324. Обчисліть масу розчину етанової кислоти з масовою часткою 15 %, необхідного для взаємодії з магнієм масою 55,2 г.
• 325. Обчисліть масу солі, що утворюється під час взаємодії етанової кислоти масою 42 г з розчином натрій гідроксиду.
• 326. Визначте молекулярну формулу насиченої одноосновної кислоти, якщо відомо, що на нейтралізацію цієї кислоти масою 12 г витрачено натрій гідроксид масою 8 г.

Завдання з розвитку критичного мислення

• 327. Запропонуйте схему добування етанової кислоти з глюкози. Складіть відповідні рівняння реакцій.
• 328. Проаналізуйте, за яких умов можливе окиснення альдегідів за параграфом 19, та порівняйте з методами одержання етанової кислоти, наведеними у цьому параграфі. У чому полягають відмінності? Як ви вважаєте, чому не всі реакції, під час яких утворюється етанова кислота, можна застосовувати для її добування? У чому полягають відмінності між лабораторними та промисловими методами добування різних сполук?
• 329. Попередній аналіз певного зразка довів, що в розчині наявні етанол і натрій етаноат. Як за допомогою тільки сульфатної кислоти довести наявність цих речовин за запахом продуктів реакції? Складіть відповідні рівняння реакцій.
• 330. У двох пробірках містяться сухі зразки натрій стеарату і натрій етаноату. Відрізнити вміст двох пробірок можна двома способами: а) додати в пробірку воду; б) додати розчин амоній карбонату. На яких принципах ґрунтуються ці способи? Складіть відповідні рівняння реакцій.

Міні-проект

• 331. Виготовлення свічки з мила.

Ножем настружіть половину шматка господарського мила і покладіть у чисту консервну банку або в непотрібну каструлю. Налийте в банку води стільки, щоб вона з надлишком покривала мильну стружку, і поставте суміш на водяну баню. Уміст банки помішуйте час від часу дерев'яною паличкою, щоб мило скоріше розчинилося у воді. Коли це станеться, зніміть посудину з вогню і влийте в неї оцет (півстакана). Під дією кислоти з розчину виділиться і спливе на поверхню густа біла маса суміші стеаринової та пальмітинової кислот — стеарин.

Коли банка зовсім охолоне, зберіть стеарин з поверхні ложкою і перекладіть його в чисту посудину. Два-три рази промийте стеарин водою і загорніть у чисту білу бавовняну або паперову серветку, щоб убрати зайву вологу. Коли стеарин висохне, із нього можна виготовити свічку. Для цього товсту кручену нитку слід багаторазово занурювати в трохи підігрітий розплавлений стеарин. Кожного разу дайте стеарину затвердіти на ґноті. Так повторюйте до тих пір, поки на ґноті не наросте свічка достатньої товщини. У такий спосіб у давні часи виготовляли свічки. Можете проекспериментувати і запропонувати власні способи виготовлення свічок, зокрема фігурних та ароматних.