Лабораторный опыт 6, страница 247 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Лабораторный опыт 6.Свойства глицерина

1. Налейте в пробирку 1 мл глицерина. Отметьте высокую вязкость жидкости. Прилейте к глицерину воду и перемешайте. Сделайте вывод о растворимости глицерина в воде.

2. Получите из сульфата меди гидроксид меди(II), отметьте цвет вещества и его растворимость в воде. К полученному осадку добавьте раствор, приготовленный в опыте 1. Что наблюдаете? Для чего используют эту реакцию?

3. Поместите в пробирку несколько капель глицерина и прибавьте несколько кристаллов гидросульфата натрия. Нагрейте пробирку. Что наблюдаете? Характерный запах (какой?) обусловлен образованием альдегида акролеина (пропеналя).

1. Налейте в пробирку 1 мл глицерина. Отметьте высокую вязкость жидкости. Прилейте к глицерину воду и перемешайте. Сделайте вывод о растворимости глицерина в воде.

Решение:

Глицерин (пропан-1,2,3-триол) — это бесцветная, вязкая, сиропообразная жидкость без запаха, сладкая на вкус. Его высокая вязкость объясняется наличием разветвленной сети межмолекулярных водородных связей, которые образуются между гидроксильными группами ($-OH$) соседних молекул.

При добавлении к глицерину воды и последующем перемешивании, глицерин неограниченно растворяется, образуя гомогенный (однородный) прозрачный раствор. Растворимость обусловлена тем, что три гидроксильные группы в молекуле глицерина способны образовывать водородные связи с полярными молекулами воды.

Вывод: Глицерин хорошо растворим в воде (смешивается с ней в любых соотношениях).

Ответ: Глицерин является вязкой жидкостью, которая хорошо растворяется в воде за счет образования водородных связей между его гидроксильными группами и молекулами воды.

2. Получите из сульфата меди гидроксид меди(II), отметьте цвет вещества и его растворимость в воде. К полученному осадку добавьте раствор, приготовленный в опыте 1. Что наблюдаете? Для чего используют эту реакцию?

Решение:

Сначала получаем гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$) реакцией обмена между раствором соли меди(II) (например, сульфата меди(II), $CuSO_4$) и раствором щёлочи (например, гидроксида натрия, $NaOH$):
$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$
Гидроксид меди(II) представляет собой студенистый осадок ярко-голубого цвета, нерастворимый в воде.

При добавлении к свежеполученному осадку гидроксида меди(II) водного раствора глицерина наблюдается растворение осадка. Раствор приобретает характерную интенсивную васильково-синюю окраску. Это свидетельствует об образовании растворимого комплексного соединения — глицерата меди(II). Глицерин в этой реакции ведет себя как слабая кислота, реагируя с основанием $Cu(OH)_2$. Эта реакция является качественной на многоатомные спирты, содержащие гидроксогруппы у соседних атомов углерода.

Упрощенное уравнение реакции образования глицерата меди(II):
$2C_3H_5(OH)_3 + Cu(OH)_2 \rightarrow (C_3H_7O_3)_2Cu + 2H_2O$

Эту реакцию используют для качественного определения многоатомных спиртов с соседним расположением гидроксильных групп.

Ответ: При добавлении глицерина к голубому осадку гидроксида меди(II) осадок растворяется и образуется раствор ярко-синего цвета (глицерат меди(II)). Реакция используется как качественный тест на многоатомные спирты с соседними гидроксогруппами.

3. Поместите в пробирку несколько капель глицерина и прибавьте несколько кристаллов гидросульфата натрия. Нагрейте пробирку. Что наблюдаете? Характерный запах (какой?) обусловлен образованием альдегида акролеина (пропеналя).

Решение:

При нагревании глицерина с водоотнимающим агентом, таким как гидросульфат натрия ($NaHSO_4$), происходит реакция дегидратации — отщепление двух молекул воды от молекулы глицерина. В результате образуется непредельный альдегид — пропеналь, также известный как акролеин.

Уравнение реакции:
$C_3H_5(OH)_3 \xrightarrow{t, NaHSO_4} CH_2=CH-CHO + 2H_2O$

Наблюдение: В ходе реакции появляется резкий, удушливый, раздражающий запах. Это запах акролеина. Такой же запах появляется при перегревании жиров (например, на сковороде), поскольку глицерин является составной частью всех природных жиров и масел. Запах очень неприятный и вызывает раздражение слизистых оболочек.

Ответ: При нагревании глицерина с гидросульфатом натрия наблюдается появление резкого, удушливого запаха. Этот запах принадлежит акролеину (пропеналю), образующемуся в результате реакции дегидратации глицерина.