Файл: Учебное пособие по химии для учащихся 10 классов, обучающихся в лицеях фдп рниму под редакцией проф. Теплова В. В.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 1199
Скачиваний: 9
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
CH3COCl + SO2 + HCl
5. Образование амидов
CH3COOH + NH3
CH3COONH4
t
CH3COONH4 CH3CONH2 + H2O
6. Межмолекулярная дегидратация с образованием ангидридов
t , P2O5
2СH3COOH (CH3CO)2O + H2O
7. Галогенирование в α –положение
Р кр.
CH3CH2COOH + Cl2 CH3CHClCOOH + HCl
8. Декарбоксилирование
а) Сплавление солей щелочных металлов со щелочами
t
СH3CH2COONa(тв.) + NaOH(тв.) C2H6↑ + Na2CO3
б) Легко отщепляют СО2 при нагревании также галогензамещённые
и двухосновные кислоты
t
CCl3COOH CHCl3 + CO2↑
t
HCOOH-CH2-COOH CH3COOH + CO2↑
9. Окисление
Предельные кислоты с нормальной углеродной цепью окисляются трудно. Исключением является муравьиная кислота.
HCOOH – это альдегидо кислота, которая даёт реакцию серебряного
зеркала:
HCOOH +2[Ag(NH3)2]OH
Кислоты с третичным атомом углерода дают при окислении оксикислоты
СН3-СН(СН3))-СООН СН3-С(ОН)СН3 –СООН
изомасляная к-та α-оксиизомасляная к-та
10. Сильные восстановители(например,LiAlH4) восстанавливают кислоты до спиртов
LiAlH4
СН3СООН СН3СН2ОН
11. Реакции в бензольном ядре ароматических кислот
С6Н5СООН + HNO3 (H2SO4) C6H4(NO2)COOH + H2O
бензойная к-та м-нитробензойная к-та
12. Реакции ненасыщенных кислот
а) Присоединение по двойной связи
CH2=CH - COOH + H2 CH3CH2-COOH
CH2=CH - COOH + Br2 BrCH2-CHBr –COOH
Поскольку карбоксильная группа – электроноакцепторный заместитель,
присоединение молекул типа HX протекает против правила
Марковникова
CH2=CH- COOH + HBr BrCH2-CH-COOH
CH2=CH-COOH + H2O HO-CH2-CH2-COOH
б) Полимеризация кислот и их производных
H+
nH2C=CH-COOH [-H2C-CH(COOH)-]n
в) Окисление двойной связи
KMnO4,H+,t
СН3-СН=СН-СОOH CH3COOH + НООС-СООН
Пример 32.При электролизе водного раствора соли некоторой карбоновой кислоты,на аноде выделилась газовая смесь с плотностью по воздуху Dв=1,356 Определить, раствор какой соли подвергали электролизу?
Решение:
1) При электролизе водных растворов солей карбоновых кислот на аноде протекает окисление карбоксилат - аниона
Анод: 2RCOO ¯ 2е R –R + 2CO2
2х х 2х
2) Пусть электролизу подверглось 2х моль соли
Тогда в соответствии с уравнением окисления карбоксилат-аниона
в газовой смеси находится х моль алкана и 2х моль углекислого газа.
Мольная (объёмная) доля алкана φ(алкана)= 1/3 = 0,333,
а углекислого газа φ(СО2)= 2/3 = 0,666
3) Определяем среднюю молярную газовой смеси:
Mср( газ. см.) =29∙1,356=39,324г/моль.
4) Тогда 39,324 = М(алкана)∙ 0,333 + 44∙0,666
5) Откуда: М(алкана) = 30
Следовательно, углеводородом является С2Н6 (этан).
Ответ: подвергали электролизу соль уксусной кислоты).
350. Приведите структурные формулы кислот: а)диметилпропановой;
б) 3-метилбутановой;в)4-метил-2-этилпентановой;
г)2,2,3-триметилбутановой;д) 3,5-диметил-4-этилгексановой
351. Напишите структурные формулы всех изомерных кислот состава С5Н10О2 . Назовите их.
352. Приведите структурные формулы всех изомерных ненасыщенных кислот состава С4Н6О2 и дикарбоновых кислот С5Н8О4. Назовите их.
353. Напишите структурные формулы кислот: а)бензойной;
б) 2,4,6-триметилбензойной; в) 1,2-бензолдикарбоновой(фталевой);
г)1,4-бензолдикарбоновой(терефталевой);д)1,2,4-бензолтрикарбоновой.
354. Напишите структурные формулы всех изомерных монокарбоновых ароматических кислот состава С8Н8О2 и дикарбоновых кислот состава С8Н6О4. Назовите их.
355. Объясните изменение кислотности в приведённых ниже рядах:
а) НСООН > СН3СООН > СН3СН2СООН;
б)CH3COOH < ClCH2COOH < Cl3CCOOH;
в) CH3CH2COOH < BrCH2CH2COOH < CH3CHBrCOOH.
356. Расположите в ряд по увеличению кислотности следующие соединения:
а) CH3COOH, HCOOH; б) CCl3COOH, Cl2CHCOOH, ClCH2COOH;
в) CH3COOH , Br CH2COOH, ClCH2COOH;
357. Произойдёт ли реакция, если добавить:
а) к сульфату натрия уксусную кислоту;
б) к карбонату натрия этановую кислоту;
в) к ацетату магния азотную кислоту?
Напишите соответствующие уравнения реакций.
358. Укажите, как с помощью трехстадийного синтеза можно получить
3-гидроксипропионовую кислоту по следующей схеме:
пропионовая кислота X1 X2
3-гидроксипропановая кислота.
359. Получите бензойную кислоту из метана без использования других органических веществ. Напишите уравнения соответствующих реакций.
360. Напишите уравнения реакций акриловой кислоты со следующими соединениями: а)Na2CO3; б)C2H5OH(H+); в) HBr; г) Br2.
361. Напишите уравнения реакций согласно схеме превращений
пропанол-1 пропаналь пропионовая кислота
362. Установите соотвествия между частями уравнений химических реакций:
363. Какие два вещества вступили в реакцию, если при этом образовались
следующие вещества (указаны все продукты реакции без коэффициентов):
а) CH3COOH + H2O; б) C2H5COOH +HCl;
в)C2H5COOH; г)C2H5COOH +NH4Cl ?
364. Приведите пример органического соединения, которое может реагировать и с магнием, и с гидроксидом натрия, и с этанолом. Напишите уравнения реакций.
365. Как можно доказать присутствие муравьиной кислоты
в уксусной кислоте?
366. Из 1-хлорпропана, не используя других углеродсодержащих соединений, получите изопропиловый эфир пропионовой кислоты.
367. Какие соединения образуются при электролизе водного раствора ацетата натрия?
368. Разделите смесь, состоящую из бензола, фенола, этанола и этановой кислоты. Напишите уравнения соответствующих реакций.
369. Смесь бензойной кислоты и фенола обработали бромной водой до прекращения обесцвечивания. При этом израсходовано 759 г бромной воды с массовой долей брома 3,2%, затем смесь обработали 10% водным раствором гидроксида натрия, которого потребовалось 60 г. Определите состав исходной смеси в массовых долях.
370. При окислении 400 г водного раствора муравьиной кислоты аммиачным раствором оксида серебра образовалось 8,64 г осадка. Вычислите массовую долю кислоты в исходном растворе.
371. 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 массу соли, вступившей в реакцию, и
какой газ выделился.
372. Сколько граммов гидроксида калия потребуется для нейтрализации 150 г. раствора, содержащего 9% уксусной кислоты по массе.
373. При окислении 22 г. первичного спирта было получено 25,5 г
одноосновной карбоновой кислоты с тем же числом углеродных атомов
в молекуле, что и у исходного спирта. Определите строение возможных продуктов реакции.
374. Электролизу подвергли водный раствор 11,2 г. пропионата калия. Определите объем и структуру углеводорода, выделивщегося на аноде (выход 70%).
375. При взаимодействии 11,09 г. предельной одноосновной органической кислоты с избытком гидрокарботата натрия выделилось 3,36 литра (н.у.) углекислого газа. Определите строение органической кислоты.
5. Образование амидов
CH3COOH + NH3
CH3COONH4t
CH3COONH4
CH3CONH2 + H2O6. Межмолекулярная дегидратация с образованием ангидридов
t , P2O5
2СH3COOH
(CH3CO)2O + H2O7. Галогенирование в α –положение
Р кр.
CH3CH2COOH + Cl2
CH3CHClCOOH + HCl8. Декарбоксилирование
а) Сплавление солей щелочных металлов со щелочами
t
СH3CH2COONa(тв.) + NaOH(тв.)
C2H6↑ + Na2CO3б) Легко отщепляют СО2 при нагревании также галогензамещённые
и двухосновные кислоты
t
CCl3COOH
CHCl3 + CO2↑t
HCOOH-CH2-COOH
CH3COOH + CO2↑9. Окисление
Предельные кислоты с нормальной углеродной цепью окисляются трудно. Исключением является муравьиная кислота.
HCOOH – это альдегидо кислота, которая даёт реакцию серебряного
зеркала:
HCOOH +2[Ag(NH3)2]OH (NH4)2CO3 + H2O +2Ag↓ +2 NH3
Кислоты с третичным атомом углерода дают при окислении оксикислоты
СН3-СН(СН3))-СООН
СН3-С(ОН)СН3 –СООНизомасляная к-та α-оксиизомасляная к-та
10. Сильные восстановители(например,LiAlH4) восстанавливают кислоты до спиртов
LiAlH4
СН3СООН
СН3СН2ОН11. Реакции в бензольном ядре ароматических кислот
С6Н5СООН + HNO3 (H2SO4)
C6H4(NO2)COOH + H2Oбензойная к-та м-нитробензойная к-та
12. Реакции ненасыщенных кислот
а) Присоединение по двойной связи
CH2=CH - COOH + H2
CH3CH2-COOH CH2=CH - COOH + Br2
BrCH2-CHBr –COOHПоскольку карбоксильная группа – электроноакцепторный заместитель,
присоединение молекул типа HX протекает против правила
Марковникова
CH2=CH- COOH + HBr
BrCH2-CH-COOH CH2=CH-COOH + H2O
HO-CH2-CH2-COOHб) Полимеризация кислот и их производных
H+
nH2C=CH-COOH
[-H2C-CH(COOH)-]nв) Окисление двойной связи
KMnO4,H+,t
СН3-СН=СН-СОOH
CH3COOH + НООС-СООН11.3. Примеры решения задач
Пример 32.При электролизе водного раствора соли некоторой карбоновой кислоты,на аноде выделилась газовая смесь с плотностью по воздуху Dв=1,356 Определить, раствор какой соли подвергали электролизу?
Решение:
1) При электролизе водных растворов солей карбоновых кислот на аноде протекает окисление карбоксилат - аниона
Анод: 2RCOO ¯ 2е
R –R + 2CO22х х 2х
2) Пусть электролизу подверглось 2х моль соли
Тогда в соответствии с уравнением окисления карбоксилат-аниона
в газовой смеси находится х моль алкана и 2х моль углекислого газа.
Мольная (объёмная) доля алкана φ(алкана)= 1/3 = 0,333,
а углекислого газа φ(СО2)= 2/3 = 0,666
3) Определяем среднюю молярную газовой смеси:
Mср( газ. см.) =29∙1,356=39,324г/моль.
4) Тогда 39,324 = М(алкана)∙ 0,333 + 44∙0,666
5) Откуда: М(алкана) = 30
Следовательно, углеводородом является С2Н6 (этан).
Ответ: подвергали электролизу соль уксусной кислоты).
11.4. Задачи и упражнения для самостоятельного решения
350. Приведите структурные формулы кислот: а)диметилпропановой;
б) 3-метилбутановой;в)4-метил-2-этилпентановой;
г)2,2,3-триметилбутановой;д) 3,5-диметил-4-этилгексановой
351. Напишите структурные формулы всех изомерных кислот состава С5Н10О2 . Назовите их.
352. Приведите структурные формулы всех изомерных ненасыщенных кислот состава С4Н6О2 и дикарбоновых кислот С5Н8О4. Назовите их.
353. Напишите структурные формулы кислот: а)бензойной;
б) 2,4,6-триметилбензойной; в) 1,2-бензолдикарбоновой(фталевой);
г)1,4-бензолдикарбоновой(терефталевой);д)1,2,4-бензолтрикарбоновой.
354. Напишите структурные формулы всех изомерных монокарбоновых ароматических кислот состава С8Н8О2 и дикарбоновых кислот состава С8Н6О4. Назовите их.
355. Объясните изменение кислотности в приведённых ниже рядах:
а) НСООН > СН3СООН > СН3СН2СООН;
б)CH3COOH < ClCH2COOH < Cl3CCOOH;
в) CH3CH2COOH < BrCH2CH2COOH < CH3CHBrCOOH.
356. Расположите в ряд по увеличению кислотности следующие соединения:
а) CH3COOH, HCOOH; б) CCl3COOH, Cl2CHCOOH, ClCH2COOH;
в) CH3COOH , Br CH2COOH, ClCH2COOH;
357. Произойдёт ли реакция, если добавить:
а) к сульфату натрия уксусную кислоту;
б) к карбонату натрия этановую кислоту;
в) к ацетату магния азотную кислоту?
Напишите соответствующие уравнения реакций.
358. Укажите, как с помощью трехстадийного синтеза можно получить
3-гидроксипропионовую кислоту по следующей схеме:
пропионовая кислота
X1 X2 3-гидроксипропановая кислота.
359. Получите бензойную кислоту из метана без использования других органических веществ. Напишите уравнения соответствующих реакций.
360. Напишите уравнения реакций акриловой кислоты со следующими соединениями: а)Na2CO3; б)C2H5OH(H+); в) HBr; г) Br2.
361. Напишите уравнения реакций согласно схеме превращений
пропанол-1
пропаналь пропионовая кислота362. Установите соотвествия между частями уравнений химических реакций:
| Левая часть | Правая часть |
| а) C6H5COOH + KOH | 1) C6H5COH |
| б) C6H5COH + [Ag(NH3)2]OH | 2) C6H5COOK +H2O |
| Pt в) C6H5COH +H2 | 3) C6H5CH2OH |
| г) CH3COOH + Na2CO3 | 4) CH3COONa +CO2 + H2O |
| | 5) HCOOK + H2O |
| | 6) C6H5COOH +2Ag |
363. Какие два вещества вступили в реакцию, если при этом образовались
следующие вещества (указаны все продукты реакции без коэффициентов):
а) CH3COOH + H2O; б) C2H5COOH +HCl;
в)C2H5COOH; г)C2H5COOH +NH4Cl ?
364. Приведите пример органического соединения, которое может реагировать и с магнием, и с гидроксидом натрия, и с этанолом. Напишите уравнения реакций.
365. Как можно доказать присутствие муравьиной кислоты
в уксусной кислоте?
366. Из 1-хлорпропана, не используя других углеродсодержащих соединений, получите изопропиловый эфир пропионовой кислоты.
367. Какие соединения образуются при электролизе водного раствора ацетата натрия?
368. Разделите смесь, состоящую из бензола, фенола, этанола и этановой кислоты. Напишите уравнения соответствующих реакций.
369. Смесь бензойной кислоты и фенола обработали бромной водой до прекращения обесцвечивания. При этом израсходовано 759 г бромной воды с массовой долей брома 3,2%, затем смесь обработали 10% водным раствором гидроксида натрия, которого потребовалось 60 г. Определите состав исходной смеси в массовых долях.
370. При окислении 400 г водного раствора муравьиной кислоты аммиачным раствором оксида серебра образовалось 8,64 г осадка. Вычислите массовую долю кислоты в исходном растворе.
371. 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 массу соли, вступившей в реакцию, и
какой газ выделился.
372. Сколько граммов гидроксида калия потребуется для нейтрализации 150 г. раствора, содержащего 9% уксусной кислоты по массе.
373. При окислении 22 г. первичного спирта было получено 25,5 г
одноосновной карбоновой кислоты с тем же числом углеродных атомов
в молекуле, что и у исходного спирта. Определите строение возможных продуктов реакции.
374. Электролизу подвергли водный раствор 11,2 г. пропионата калия. Определите объем и структуру углеводорода, выделивщегося на аноде (выход 70%).
375. При взаимодействии 11,09 г. предельной одноосновной органической кислоты с избытком гидрокарботата натрия выделилось 3,36 литра (н.у.) углекислого газа. Определите строение органической кислоты.