Файл: Учебное пособие по химии для учащихся 10 классов, обучающихся в лицеях фдп рниму под редакцией проф. Теплова В. В.doc

376. Какой объем 70%-ной кислоты (плотность 1,07 г/мл) можно получить при окислении этанола массой 92 г?

377. Образец предельной одноосновной органической кислоты массой

3,7 г нейтрализовали водным раствором гидрокарбоната натрия. При пропускании выделившегося газа через известковую воду было получено 5,0 г осадка. Какая кислота была взята, и каков объем выделившегося газа (н.у.)?

378. При обработке 12 г смеси предельной одноосновной кислоты А и одноатомного предельного спирта Б (весовое соотношение веществ в смеси 1:1) избытком водного раствора гидрокарбоната натрия выделилось 2,24 л СО₂. Какое строение имеют кислота А и спирт Б, если они содержат одинаковое число атомов углерода в молекуле.

379. 58,2 г смеси пропилового спирта и предельной одноосновной органической кислоты (в молекулярном соотношении 2:1) обработали избытком цинковой пыли. Выделившийся при этом газ полностью прореагировал (в присутствии платинового катализатора) с 3,36 л бутадиена -1,3 (t кип = -4˚ C), превратив его целиком в смесь изомерных бутенов. Какая кислота содержалась в исходной смеси?

380. Какова структурная формула предельной одноосновной кислоты, если объем СО₂, образующегося при сожжении некоторого ее количества, в 3 раза больше объема СО₂, выделившегося при действии на такое же количество кислоты водного раствора гидрокарбоната натрия?

381. Имеется 3 пробирки с олеиновой кислотой, стеариновой кислотой и глицерином. Какими химическими реакциями можно определить, в какой из пробирок находится каждое из перечисленных веществ.Какое количество глицерина потребуется для получения 89 г тристеарата глицерина?
Глава 12. СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ И ЖИРЫ
Сложные эфиры – производные карбоновых кислот, у которых гидроксил (ОН) в карбоксиле замещён спиртовым остатком – алкокси группой –OR(спиртовой остаток спирта ROH)/

Общая формула сложных эфиров R₁-COO-R₂.

Название сложного эфира состоит из названия радикала, образующего спирт, и названия карбоксилат-аниона. Например, СН₃СООС₂Н₅ – этиловый эфир уксусной кислоты, или этилацетат; этилэтаноат.

Изомерия сложных эфиров определяется изомерией кислот и спиртовых остатков.

Сложные эфиры низкомолекулярных и среднемолекулярных кислот и спиртов – жидкости с приятным фруктовым запахом, высокомолекулярные – твёрдые вещества без запаха. Сложные эфиры – плохо или практически нерастворимы в воде

---

Хорошо растворяются во многих органических растворителях.

Жиры - это природные полные сложные эфиры глицерина и высших жирных монокарбоновых кислот с неразветвлённой углеродной цепью, содержащих чётное число углеродных атомов (4-24).

В состав жиров входят насыщенные и ненасыщенные карбоновые кислоты. Животные жиры содержат преимущественно остатки насыщенных кислот-стеариновой (С₁₇Н₃₅СООН), пальмитиновой С₁₅Н₃₁СООН.

Растительные жиры(масла) – в основном жидкие смеси триглицеридов (исключение-кокосовое масло, пальмовое масло и другие), содержащих преимущественно остатки ненасыщенных карбоновых кислот:

олеиновой кислоты С₁₇Н₃₃СООН, линолевой С₁₇Н₃₁СООН, линоленовой С₁₇Н₂₉СООН.В состав природных жиров входят различные остатки кислот. Так, например, основной частью коровьего масла является сложный эфир, содержащий остатки олеиновой, пальмитиновой и бутановой(масляной) кислот.
12.1. Получение сложных эфиров
1. Взаимодействие карбоновой кислоты со спиртом

t,H⁺

СН₃СООН + С₂Н₅ОН = СН₃−СОО−С₂Н₅ + Н₂О

2. Взаимодействие ангидрида карбоновой кислоты со спиртом

(СН₃−СО)₂O + СН₃ОН = СН₃−СОО−СН₃ + СН₃СООН

3. Взаимодействие хлорангидрида карбоновой кислоты со спиртом

С₂Н₅−СО − Cl + C₃H₇OH = C₂H₅−COO−C₃H₇ + HCl
12.2. Химические свойства сложных эфиров и жиров.
1. Гидролиз- наиболее важная реакция для сложных эфиров:

R­₁-COOR₂ + H₂O = R₁-COOH + R₂OH

Сложные эфиры гидролизуются в кислой и щелочной среде, причем щелочной гидролиз – реакция необратимая.

RCOOR’ + KOH RCOOK + R’OH

а) Кислотный гидролиз жира


жир глицерин карбоновые к-ты

При кислотном гидролизе жиров получают глицерин и высшие карбоновые кислоты.

б) Щелочной гидролиз жира


При щелочном гидролизе жиров образуются глицерин и соли высших карбоновых кислот. Соли высших карбоновых кислот называются мылами.

Щелочной гидролиз практически необратим.
2. Переэтерификация

а) алкоголиз- замена спиртового остатка на другой спиртовой остаток

R

---

₁-COOR₂ + R₃OH = R-COOR₃ + R₂OH

б) ацидолиз- замена кислотного остатка на другой кислотный остаток

R₁-COOR₂ + R₃COOH = R₃-COOR₂ + R₁-COOH
3. Восстановление

– при восстановлении образуется два спирта.

Восстановители – натрий в кипящем спирте или алюмогидрид лития.

R₁-COO-R₂ + [H] R₁-CH₂OH + R₂OH
4. Образование амидов

При взаимодействии с аммиаком, а также с первичными и вторичными аминами сложные эфиры превращаются в амиды кислот и спирты.

CH₃-COO-C₂H₅ + NH₃ CH₃-CO-NH₂ + C₂H₅OH
5. Реакции по двойной связи

Жидкие жиры (растительные масла) содержат ненасыщенные карбоновые кислоты. Поэтому для них также характерны реакции присоединения по двойной связи.

а) Гидрогенизация жиров

При гидрировании жидкие жиры превращаются в твердые.



триолеат глицерина тристеарат глицерина

б) Взаимодействие с бромной водой



в) Присоединение галогеноводородов


г) Присоединение воды



12.3. Примеры решения задач
Пример 33. Некоторое количество смеси, содержащей 85%этилформиата и воду, обработали избытком натрия. При этом выделилось 4,48 л. газа (н.у). К такому же кол-ву исходной смеси добавили каплю серной кислоты и нагрели до установления равновесия, затем равновесную смесь охладили и также обработали натрием. При этом выделилось 6,72 л. газа (н.у.). Определить массовые доли веществ в равновесной смеси.

Решение:

1) В данной смеси с натрием реагирует только вода. Напишем уравнение реакции:

Н₂О+Na NaOH+0.5H₂

n(H₂)=4,48/22,4=0,2 моль

2) Тогда n(H₂O) в исходной смеси 0,2∙2 = 0,4(моль),

а масса воды в исходной смеси m(H₂O)=0.4∙18=7,2 (г)

3) Масса исходной смеси m(смеси)=7,2/0,15 = 48 г,

а масса эфира в исходной смеси m(эфира)=48 – 7,2 = 40,8(г)

4) n(эфира) в исходной смеси n(эфира) = 40,8/74 = 0,55 (моль)

---

5) Уравнение реакции гидролиза эфира:

НСООС₂Н₅ + Н₂О = НСООН + С₂Н₅ОН

было 0,55 0,4 0 0

прореаг. х х - -

в равн. 0,55-х 0,4-х х х

смеси

6) Напишем уравнения реакций взаимодействия компонентов равновесной

смеси с натрием

Н₂О + Na NaOH + 0,5 Н₂

0,4-x 0,2-0,5x

HCOOH +Na HCOONa + 0.5 Н₂

x 0,5x

C₂H₅OH + Na C₂H₅ONa +0,5H₂

x 0,5x

7) Количество выделившегося водорода по условию задачи:

n(H₂) =6,72/22,4 = 0,3;

Это равно 0,2 -0,5x + 0,5x +0,5x = 0,2 + 0,5x

Следовательно 0,2+0,5x = 0,3, откуда х=0,2

8) Тогда количество веществ в равновесной смеси:

n(эфира) = 0,55 – 0,2 = 0,35(моль)

n(воды) = 0,4 – 0,2 = 0,2(моль)

n(кислоты) = 0,2(моль)

n(спирта) = 0,2(моль)

9) Массы веществ в равновесной смеси:

m(эфира) = 0,35∙74 = 25,9(г), m(воды) = 18∙0,2 = 3,6(г).

m(кислоты) = 46∙0,2 = 9,2(г), m(спирта) = 46∙0,2 = 9,2(г).

10) Массовые доли веществ в равновесой смеси:

ω(эфира) =25,9: 48 =0,5396; ω( воды) = 3,6:48 =0,075;

ω (кислоты) = ω (спирта) = 9,2:48 =0,1916.

Ответ: ω(эфира) =0,5396; ω(воды) = 0,075;

ω(кислоты) =ω(спирта) = 0,1916.
12.4. Задачи и упражнения для самостоятельного решения
382. Напишите структурную формулу 2-метилпропилпропионата.

383. Напишите структурную формулу сложного эфира

СН₃СН₂­СООСН₂СН₂СН₃.

384. Составьте уравнения реакций получения эфиров:

а)метилформиата; б)этилпропионата;

в)пропилпропионата; г)пропилформиата.

385. Напишите уравнения реакций,

при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) СН₂=СН₂ СН₃СООС₂Н₅ С₂Н₅ОН СН₂=СН₂

б) С₂Н₂ СН₃ОН С₂Н₅ОН СН₃СООН

---

СН₃СООСН₃

в) С₃Н₈ С₃Н₇Сl C₃H₇OH C₂H₅COH

C₂H₅COOH C₂H₄BrCOOH С₂Н₄ОНСООН

C₂H₄ОНCOOC₃H₇;

386. Из 1-хлорпропана, не используя других углеродсодержащих

соединений, получите изопропиловый эфир пропионовой кислоты.

387. Опишите процессы, происходящие при добавлении в раствор фенола в пропилацетате избытка щелочи, последующем нагревании смеси и обработке её бромоводородной кислотой до окончания всех реакций.

388. Напишите структурную формулу сложного эфира, образованного

глицерином :

а) с пальмитиновой, стеариновой и масляной кислотами;

б )с олеиновой,линолевой и линоленовой кислотами.

389. Напишите уравнения реакций гидролиза этилформиата в кислой и щелочной средах.

390. Напишите уравнения реакций восстановления водородом:

а) метилпропионата; б) этилацетата,

391. Напишите уравнения реакций гидролиза тристеарата в кислой и

щелочной средах.

392. Напишите уравнение реакции гидрогенизации триолеата глицерина.

393. Опишите процессы, протекающие при добавлении избытка бромной воды в смесь акриловой кислоты и жира, содержащего два остатка олеиновой кислоты и один остаток линолевой, и последующей обработки полученной смеси избытком водного раствора щелочи при кипячении.

394. Органическое соединение содержит 48,65% углерода , 8,11% -водорода, 43,24 % - кислорода. Определить формулу этого вещества, если известно, что его молекулярная масса = 74 г/моль. Составьте структурные формулы изомеров этого соединения.

395. В результате полного гидрирования смеси жиров, содержащих только остатки пальмитиновой и линолевой кислот было получено 788.4 г твердого вещества, При этом было затрачено 100.82 л водорода (н.у.). Полученное вещество при нагревании обработали 1.82 л раствора гидроксида натрия с массовой долей щелочи 10% и с плотностью 1.1 г/мл. Определите массовые доли вещества в полученной смеси.

---