3 деңгейлі смж құжаты поәК поәК 042-18-10. 1



бет14/16
Дата06.07.2018
өлшемі4,63 Mb.
#47988
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16

Зайцев ережесіне сәйкес жүреді: сутегі сутегісі аз көміртегі атомынан алынады.

4. Галогентуындылардангалогендерді не галогенсутектерді алу арқылы (сілтінің спирттегі ерітіндісі қатысында). Бұл жағдайда да реакция Зайцев ережесі бойынша жүреді:



5. Ацетилен қатарының көмірсутектерін гидрлеп:


Физикалық қасиеттері
С2Н4 - С5Н10 – газдар, С6Н1217Н34- сұйық, С17Н34- тен жоғары - қатты заттар. Тармақты тізбекті олефиндердің қайнау температуралары сәйкесінше тармағы жоқ олефиндерден төмен. Цис-изомерлер де транс-изомерге қарағанда жоғарырақ температурада қайнайды. Тығыздықтары бірден кем, бірақ сәйкес алкандардан жоғары, гомологтық қатар бойынша өседі. Суда парафиндерге (алкандарға) қарағанда жақсырақ ериді.
Химиялық қасиеттері. Қолданылуы
Олефиндерге қосылу реакциясы тән, оларда -және π- байланыс қос байланыс тұрған жерде (sр2-гибридтелу) болады, сол жерде байланыс ұзындығы 0,134 нм. Олефиндер алмасу реакциясына да қабілетті, көбінесе қос байланысқа қатысты α- орындағы сутегі атомы алмасу реакциясына түскіш, қосылу реакцияларына қос байланыс электрондар доноры бола алады.

кат-р

1.Гидрлеу. СН2= СН2 + Н2 → СН3-СН3 катализаторлар: Рt,Pd,Ni. Лебедев ережесі бойынша қос байланыс жанында сутегінің орнын басқан радикалдар аз болған сайын олефиндер оңайырақ гидрленеді, себебі гидрлену үшін катализаторда олефин молекулалары адсорбцияланады.

2. Галогендену. Олефиндер галогендерді оңай қосып алады:
СН2 = СН2 + Вr2 → CH2Вr - CH2Вr
Реакция жылдамдығы галоген табиғатына және олефин құрылысына байланысты. Фтор жалындап, өте тез, ал йод-ақырын және күн сәулесі әсерінен ғана қосылады. Қос байланыс жанында орын басқан радикалдар көп болған сайын қосылу реакциясы оңайырақ болады, себебі этилендік байланыс көбірек поляризацияланады. Галогендер олефиндерге радикалды және ионды механизм бойынша қосыла алады:

қоныр түссіз


Олефиндердің галогендерді қосу реакциясын сапалық және сандық анализде қолдануға болады; бром мөлшері бойынша олефин мөлшері анықталады.

3. Гидрогалогендеу. СН2 = СН2 + НСl → СН3 – СН2Сl хлорэтил, НІ оңайырақ қосылады. Симметриялы емес олефиндерге галоген сутек Марковников В.В. ережесі бойынша қосылады: сутегісутегісі көбірек көміртегі атомына қосылады.

СН3-СН = CH2 + НСl → СН3 - СНСl – СН3


Марковников ережесі қосылу реакциясы ионды механизм бойынша жүрсе ғана орындалады. Радикалды механизм кезінде НHal қосылуы керісінше - Караштың перекисті эффекті бойынша жүреді.

4. Гипогалогендеу: НОСl қышқылын қосу Марковников ережесі бойынша жүреді.

- +


СН3 – СН = СН2 + НОСl → СН3 – СНОН – СН2Сl
Бұл реакцияны хлор мен суды алып та, жүргізуге болады.
СН2 = СН2 + Сl2 + Н2О → СН2Сl - СН2ОН + НСl
5. Гидратациалау:минералды қышқылдар қатысында жүргізеді

6. Тотығу: Олефиндер ауа оттегісімен не басқа тотықтырғыштармен тотығады, реакция бағыты тотықтырғыштар табиғатына және реакцияны жүргізу жағдайларына байланысты.

а) катализатор қатысынсыз ауа оттегісімен олефиндер алдымен гидропероксидтер түзеді, олар спирттер және карбонил қосылыстар беріп, айрылады: оттегі қос байланысқа β – байланыс түзетін сутегі атомына әсер етеді.

ә) Күміс катализатор қатысында олефиндер ауа оттегісімен органикалық оксидтерге дейін (эпоксидтерге) тотығады:

в) Калий перманганатының сұйық ерітіндісі (Вагнер реакциясы) не сутегі пероксиді (катализаторлар СrО3, ОsO4) олефиндерді гликольдерге айналдырады. Қос байланыс тұрған жерге екі гидроксид қосылады:
3СН2 = СН2 + 2КМnO4 + 4H2O → 3CH2OH – CH2OH + 2MnO2 + 2КОН

этиленгликоль


г) Тотықтырғыштардың концентрлі ерітіндісімен олефиндерге әсер етсе (КМnO4, Н2СrО4, HNO3) қос байланыс үзіледі де кетондар не қышқылдар түзіледі:




2-метилбутен-2

ацетон

сірке қышқылы

Бұл реакция олефиндердің құрылысын анықтауға қолданылады.Түзілген кетондар мен қышқылдар құрылысына байланысты алғашқы заттардағы қос байланыс тұрған орын анықталады.

д) Олефиндердің құрылысын анықтау үшін озон (О3) да қолданылады (Гарриестің озондау реакциясы), озон қос байланыс тұрған жерге қосылады, алдымен тұрақсыз, қопарылыс беретін озонидтер түзіледі, олар сумен әрекеттесіп сутегі пероксиді мен карбонил қосылысын береді:

Альдегидтер ары қарай пероксидпен қышқылдарға дейін тотығады.



7. Алкилдеу. Олефиндерлі алкилдеу нәтижесінде тізбек ұзарады. Реакция фосфор не күкірт қышқылы қатынасында жүреді:

2,2,4-триметилпентан


Осы әдіспен изоқұрылысты парафиндерді алуға болады мысалы, изооктан-жоғары октанды мотор отынын алады.

8.Диспропорциалану. Олефиндердің диспропорциялану реакциясы Циглер катализаторы (WCl6 не MoCl5 тұздарына этилалюминий дихлорид қосып дайындайды) қатысында жүреді:
2R-CH=CH- R1 R-CH=CH-R +R1–CH=CH- R1
9. Полимерлену. Полимерлену реакциясын А.М.Бутлеров ашқан. Полимерлену реакциясы қыздыру арқылы, өте жоғары қысым беру арқылы, сәуле әсерімен, бос радикалдар не катализатор қатысында жүреді. Егер мономерлер қоспасы полимеризацияланса - сополимеризация деп аталады.

Полимерлену механизміне байланысты: а) радикалды б) ионды болып 2-ге бөлінеді.

а) жылу не жарық әсерінен заттар бос радикалдарға айналады:

б) Ионды полимеризация кезінде мономер молекулалары реакцияға түскіш иондар түзеді. Катионды полимеризацияның катализаторы қышқылдар, алюминий хлориді, бор хлориді бола алады. Ионды полимеризация төменгі температурада жүреді. Анионды полимеризацияда катализатор ретінде сілтілік металдар, металорганикалық қосылыстар, сілтілік металдар амидтері бола алады. Полимеризация реакциясын мономерлердегі қоспалар (мысалы,аминдер, хинондар, фенолдар) әлсіретеді, оларды ингибиторлар деп атайды.

Полимеризация нәтижесінде алынған катты заттар техникада қолданылады, олар эластомерлер (каучуктер), термопластар және термореактивті полимерлер болып 3 түрге бөлінеді. Термореактивті полимерлер қыздырғанда өздерінің ерігіштігі мен иілгішгін жоғалтады.

10. Жоғары температурада не катализатор қатысында олефиндер изомеризацияланады. Бұл кезде қос байланыс орнын ауыстырады (көбінесе молекула ортасына қарай) не көміртегі скелетінің құрылысы өзгереді, не осы 2 процесс бірге жүреді:

Этилен полимерлері (полиэтилен, полихлорвинил), еріткіштер (спирт, дихлорэтан, гликоль эфирлері), «антифриздер» (судың қату температурасын төмендететін сұйықтар), сірке альдегидін және сірке қышқылын алуға қолданылады.

Пропилен полипропилен және изопропил спиртін, акрилонитрил, глицерин,фенол алуға қолданылады. Бутиленнен синтетикалық каучук алу үшін қажет дивинил алады, изобутиленнен изопрен (изопрен каучугінің мономері), изооктан (жоғарыоктанда отын), полиизобутилен алады.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1. Изомерия түрлері, мысалдар.

2. Алу тәсілдері.

3. Структуралық формуласын жазу керек: транс-2,3-диметилгексен-4, цис-2,3- дихлоро-2-бутен.

4. Егер 3,6 г су алкенге қосылып 12 г спирт түзілсе, алкен формуласы қандай болады?

5. 18,4 г этил спиртінен неше литр ( қ.ж.) этилен түзіледі?

6. 9,2 г этил спиртінен алынған этиленді тотықтыруға 40%- ті KMnO4 ерітіндісі жұмсалаған, тотықтырғыш массасы есептеу керек . Жауабы: 52,5г.


3 Зертханалық сабақтың тақырыбы

Көмірсутектерді (алкендерді) алу және химиялық қасиеттері
Жұмыстың мақсаты: Алкендерді зертханалық тәсілмен алуды игеру және олардың химиялық қасиеттерін зерттеу. Метанның қасиеттерімен салыстыру.

Реактивтер мен жабықтар: этил спирті (С2Н5ОН), күкірт қышқылы (Н2SO4 концентрлі), калий перманганатының (КМnO4) ерітіндісі, штатив, пробиркалар, газ жүретін түтікшелі тығын, пемза үгінділері, спирт шамы.

Жұмыс барысы: Пробиркаға 0,5 мл этил спиртін құйындар және оған абайлап 2 мл концентрлі күкірт қышқылын қосындар. Үстіне қыздырған кезде қоспа біркелкі қайнау үшін пемза түйірлерін салыңдар. Пробирканы баяу және ептілікпен қыздырындар.

Қыздырғанда пробиркадағы қоспа қарая бастайды, одан этилен газы бөлінеді.

Түтіктен шығып жатқан этиленді екінші пробиркадағы 1 мл калий перманганатының ерітіндісіне жіберіңдер. Не байқалады?

Бөлініп жатқан этиленді су астында жинап алып немесе газ түтігінің ұшында жағыңдар. Жалынның түсін байқандар. Қыздыруды тоқтатып, құралды суытыңдар.



Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:

1. KMnO4 ерітіндісі арқылы метан өткізгенде қандай өзгеріс болады? Неліктен?

2. Зертханада этиленді алу реакциясының теңдеуін жазыңыздар.

3. Неліктен тәжірибеде қолданылған күкірт қышқылы концентрлі болуы керек?

4. Калий перманганатының ертіндісі түссізденеді. Неге?

5. Этилен жалынымен метан жалынының айырмашылығы неде?

6. Этиленнің жану реакциясының теңдеуін жазыңыздар.
Алкендер тақырыбына есептер мен жаттығулар
1. Изомерия және номенклатура


    1. а) С5Н12 (5 изомер) б) С4Н8 (3 изомер) көмірсутектері үшін формулаларды жазып, жүйелік номенклатура бойынша атау керек.

    2. Мына көмірсутектердің структуралық формулаларын жазу керек:

а) 3,4-диметил-3-гексен; б) 2-метил-3-этил-2-пентен; в) 2,5-диметил-3-гексен; г) 2,5-диметил-2-гексен д) 2,3-диметил-1-пентен. Қай көмірсутекте геометриялық изомер болады?
2. Химиялық қасиеттері

2.1. Мына көмірсутектердің а) 2-метил-2-пентенді; б) 2,4-диметил-2-пентенді; в) 2,4-диметил-3-гексенді гидрлеу реакцияларының теңдеулерін жазу керек және реакцияның жүру жағдайларын көрсетіп, алынған заттарды атау керек.

2.2. а) бром сутектің пропенге; б) хлорсутектің 2,4,4-триметил-2-пентенге қосылу реакцияларының теңдеулерін жазып, әр реакцияны түсіндіріп, түзілген заттарды атау керек.

2.3. а) этенге; б) 2-метил-2-бутенге концентрлі күкірт қышқылының қосылу реакцияларын жазып, түзілген заттарды атау керек.

2.4. а) 2-метил-1-пропенге; б) 2-метил-2-пентенге; в) 4-метил-2-пентенге судың қосылуын көрсетіп, түзілген заттарды атау керек.

2.5. а) 4,4-диметил-2-пентеннің; б) 3-метил-2-бутеннің сілтілік не бейтарап ерітінділерде калий перманганаттымен тотығу реакцияларының теңдеулерін жазу керек (Е.Е.Вагнер реакциясы), алынған заттарды атау керек.

2.6. a) 3-гексен; б) 2-метил-2-пентен; в) 3-метил-2-пентен көмірсутектердің қос байланыс тұрған жерінен тотығу реакциясы әсерінен молекулаларының бөліну реакцияларының теңдеулерін жазу керек.

2.7. 1,12 г алкенді түссіздендіру үшін хлороформдағы 40%-ті 8 г бром ерітіндісі қажет болған. Алкеннің молекулалық массасын анықтап, барлық изомерлерінің структуралық формулаларын жазу керек.

2.8. 1,4 г алкен 4 г броммен әрекеттеседі, осы алкенді калий перманганатының сулы ерітіндісімен тотықтырғанда симметриялы екі атомды спирт түзіледі (теңдеулерін жазу керек). Алкеннің структуралық формуласы қандай?

2.9. 80 г дибром этан түзілу үшін неше литр этилен қажет?

2.10. Пентен-2 хлороформда ерітілген. Осы ерітіндіге бром жіберілген. Бромдаған кезде 46 г 2,3-дибромпентан түзілген болса, ерітіндіде қанша пентен болған?

2.11. Тармақталған С4Н8 көмірсутектің полимеризациялану реакциясының теңдеуін жазу керек.

2.12. Бром суы бар шыны ыдыс арқылы 5 м3 метан (этилен қоспасы бар) өткізілген. Қоспадан метан толық тазалағанда шыны ыдыс массасы 0,56 кг ұлғайған (өскен). Метанның алғашқы сынамасындағы этилен қоспасының көлемдік үлесін (пайызбен көрсету керек) есептеу қажет.

2.13. 20 г пентан мен пентен қоспасына 6,8 г бром жұмсалған. Алынған бром массасы 30 г болған. Алынған қоспаның пайызды құрамын анықтау керек.

2.14. 2,8 л этиленді қосылу реакциясы арқылы хлорлау үшін қанша масса марганец (IV) оксиді мен қанша көлем тұз қышқылын ( ρ = 1,19 г/мл, 37%) алу керек?
3. Алу әдістері

3.1. 12,5 мл абсолютті этил спиртінен (ρ = 0,8 г/см3) дегидратацияланғанда 3 л этилен түзілген болса, этиленнің шығымын есептеу керек.

3.2. Масса қатынастары 1:7 болатын алкендердің екі изомерінің қоспасы құрылысы белгісіз йодты алкилдің бір моліне калий гидроксидінің спирттегі ерітіндісімен әсер еткенде алынған. Реакцияның негізгі өнімінің массасы 49 г Алғашқы қосылыстың және реакция нәтижесінде түзілген өнімдердің құрылысын анықтау керек.

3.3. 28,75 мл қаныққан бір атомды спиртті (ρ =0,8 г/мл) концентрлі күкірт қышқылымен қыздырғанда түзілген газ 8,96 л (қ.ж.) сутегін қосып ала алады. Егер түзілген көмірсутектің (газдың) шығымы 80% болса, алынған спирт құрылысын анықтау керек.

3.4. Дибромалканға магниймен әсер еткенде қанықпаған көмірсутек түзілген. Алынған қанықпаған көмірсутектің массасы алғашқы заттың (дибромалканның) массасынан 4,81 есе кем. Дибромалканның құрылысын анықтау керек.
ҚАНЫҚПАҒАН КӨМІРСУТЕКТЕР.

АЛКИНДЕР (АЦЕТИЛЕН КӨМІРСУТЕКТЕРІ)
Ацетилен көмірсутектерінің гомологтық қатары. Жалпы формуласы. Изомериясы. Номенклатурасы
Алкиндерде екі көміртегі атомдары арасында бір үш байланысбар, ол жерде үш валенттілік (sр-гибридтелу) болады. Гомолог қатарының жалпы формуласы СnH2n-2 . Структуралық изомер С4Н6 көмірсутегіден басталады. Онда тек үш байланыс орнына қатысты изомер болады:

С5Н8 - бутиннен бастап, изомерия үш байланыс орнына және радикалдың орнына қатысты болады:


Алкиндер изомерлер саны бойынша алкан мен алкендер ортасында орналасады. Алкиндерде де көміртегі атомдарын нөмірлеу үш байланысқа жақын жерден басталады, үш байланыс бар тізбек негізгі болып саналады.


Алу жолдары. Физикалық қасиеттері
1. Ацетиленді алкилдеп не галогенсутектерді (галогендерді) полигалогентуындылардан үзіп алу арқылы алады (ацетиленді металорганикалық қосылысқа айналдырып):
а)

натрий амиді



б)
2. Қаныққан көмірсутектердің геминальды (галогендер бір көміртегі атомдарында орналасса) және винициальды (галогендер көрші екі көміртегі атомдарында орналасса) дигалогентуындыларына және олефиндердің галогентуындыларына сілтінің спиртегі ерітіндісімен әсер етіп алады (галоген қос байланысы бар көміртегі атомында тұруы керек):

Геминальды дигалоген туындыны альдегидтерге және кетондарға РСІ5 әсер етіп алады, ал винициальды галоген туындыны олефинге галоген қосу арқылы алады.

Ацетилен көмірсутектерінінің қайнау және балқу температуралары олефиндерге ұқсас. Ацетилен көмірсутектерінің тығыздығы олефиндер мен парафиндердің тығыздықтарынан жоғары.


Химиялық қасиеттері. Қолданылуы
Алкиндерде үш байланыс тұрған жерде sр-гибридтелу болады, көміртек атомдары арасы 0,120 нм, үш байланыс тұрған жердегі сутегі иондары қышқылдық қасиет көрсетеді, алкен мен алканға қарағанда алкиндердің қышқылдығы жоғары: КD, С2Н2 = 10-23, КD, С2Н4 =10-40,

КD, С2Н6 =10-40, себебі ацетиленде С – Н байланыс поляризациясы көбірек. Ацетилен көмірсутектеріне де қосылу реакциясы тән.



1. Гидрлеу. Алкендерді, алкиндерді гидрлеу үшін бірдей катализаторлар (Рd , Рt) қолданылады.

Егер алкин мен алкен қоспасын гидрлесе, алдымен алкин молекулалары катализатор бетінде жеңіл адсорбцияланады, сондықтан алкен молекулалары катализатор бетіне келе алмайды. Бұл жағдай алкиндерді алкендер қатысында сұрыптап гидрлеу жағдайын жасайды, ары қарай қажет болса олефиндерді алкандарға айналдырады.

Реакцияның жүргізілу жағдайына байланысты алкиндерді гидрлегенде цис-және транс-алкендер алынуы мүмкін. Егер Рd –катализаторында аздаған қорғасын қосылысы болса, цис-алкен, ал аминдегі не аммиактағы литий металын катализатор ретінде алса, транс-алкен түзіледі.



2. Галогендеу. Алкендерге галогендердің (хлор, бром,йод) қосылуы олардың олефиндерге қосылуына қарағанда баяу жүреді. Түзілген транс-дигалогеналкендерді оңай бөліп алуға болады, себебі галогендердің (хлордан басқа) ары қарай қосылуы қиындайды. Хлорды қосу еріткіш қатысында жүреді, себебі жарық әсерінен қопарылыс болуы мүмкін:

Алкиндерге галогендердің және галогенсутектердің қосылуы электрофильді (онда Марковников ережесі сақталады) және радикальды (қосылу бағыты Марковников ережесіне қарама-қарсы) механизмдер бойынша жүреді.

3. Гидратация. Алкиндер суды және қышқылдарды өте оңай қосып алады. Күшті қышқылдар қосылуы катализатор қатысынсыз, судың қосылуы сынап (ІІ) сульфаты қатысында (Кучеров реакциясы – ацетилен алу) не гетерогенді катализаторлар қатысында жүреді. Сонда ацетиленнен сірке альдегиді, басқа алкиндерден-кетондар алынады:

Осы реакция бойынша сірке альдегидінен сірке қышқылын өндірісте алады.



4. Спирттердің қосылуы. Алкиндерге спирттердің қосылуы алкоголяттар қатысында жүреді:

винил эфирі ацеталь


Алынған винил эфирі мономер ретінде қолданылады, одан винилбутил эфирінің полимерін алады, ол жараны емдеуге қоланылады (М.Ф.Шостаковский бальзамы).

5. Циан қышқылын қосу. Ацетиленге циан қышқылы мыс тұздары қатысында қосылып, акрилонитрил полимерінің мономерін түзеді:

6.Тотығу. Үш байланыс тұрған орын бойынша, алкиндер де алкендер сияқты тотығады. Тотығу процесінің нәтижесінде сәйкес карбон қышқылдары түзіледі. Тотықтырғыш ретінде КМnO4, О3 т.б. қолданылады.

Алкиндерді тотықтыру реакциялары негізінен олардың құрылысын анықтауға қолданылады.

Алкиндерді ауамен тотықтырғанда үш байланысқа қатысты β-орында тұрған С-Н-байланыста тотығу процесі жүреді, сонда сәйкесінше гидропероксидтер түзіледі.

7. Металдау (металл иондарын алкиндерге кіргізу). Ацетиленнің сутекті атомдары металл-иондарына ауысып, ацетиленидтер түзеді, сонда ацетилен қышқыл ретінде реакцияға түседі:

НС≡СН + NaNH2 → HC≡C-Na + NH3


HC≡CH + 2[Ag(NH3)2]OH → Ag-C≡C-Ag + 2H2O + 4NH3
Ауыр металдардың (мыс, күміс) ацетиленидтері - жарылғыш заттар.

Ацетиленидтер де металорганикалық қосылыстар сияқты нуклеофильді алмасу реакцияларына не қосылу реакцияларына галогентуындылармен, альдегидтермен, кетондармен және СО2 түседі - спирттер, қышқылдар түзеді.



8. Алкиндердегі сутегі атомдарының галогендермен алмасуы.
НС≡СН → НС≡ССl → ССl ≡ ССl
(бұл реакция NaClO қатысында жүреді), ауада өздігінен жанатын қосылыс түзіледі.

9. Полимерлену. Алкиндер бірнеше бағытта полимерленеді:

а) активтелген көмір қатысында қыздырғанда (Н.Д.Зелинский) не Ni(Cо)[C6H5]3P]2 қатысында (В.Реппе) ацетиленнен бензол түзіледі:



б) Мыс (І) тұздары қатысында ацетиленнің сызықты полимеризациясы жүреді; негізінен винилацетилен және дивинилацетилен түзіледі:

винилацетилен дивинилацетилен


в) ацетиленге никельдің комплекс қосылыстары әсер еткенде циклооктатетраен және ацетиленнің басқа полимерлері түзіледі:

Осы процестердің бәрі практикалық маңызы бар процестер.



10. Изомерлену. Алкиндер еселі байланыстың орнын ауыстырып не диен көмірсутектеріне айналып изомерленеді.

Сілтілік металдар әсерінен этиндердегі үш байланыс молекула соңына өтіп, ацетиленидтер алынады.

Сілтілердің спирттегі ерітінділері этиндердегі үш байланысты молекула соңынан ортаға көшіреді. Сол кезде аллен көмірсутектері (ортадағы өнімдер) түзіледі. (А.Е.Фаворский):

Кей катализаторлар қатысы арқылы алкиндер аллен көмірсутектер түзе отырып, диен көмірсутектеріне өтеді.


СН3-СН2-С≡СН  СН3-СН=С=СН2 → СН2=СН-СН=СН2
Алкиндердің ішінде өндірістік маңызы бар қосылыс ацетилен. Оны техникада кальций карбидіне су қосып не табиғи газдардың пиролизі арқылы алады:

t0

СаО + 3С → СаС2 + СО

СаС2 + 2Н2О → Са(ОН)2 + С2Н2


Қысылып сақтайтын ацетилен өте жарылғыш. Ацетилен, этан, этилен элементтерге айырылғанда бөлінетін жылу, кДж/моль:

С2Н2 → 2С + Н2 + 226,9 кДж

С2Н4 → 2С + 2Н2 + 52,4 кДж

С2Н6 → 2С + 3Н2 +84,6 кДж


Оттегіде ацетилен жанғанда өте үлкен температура (30000С) пайда болады, сондықтан оны металдарды бір-біріне тіккенде (сварка) және металдарды кескенде қолданады, сонымен бірге ацетилен химия өндірісінде пластмасса, каучук, еріткіштер алғанда, ацетиленнің көп мөлшері винилацетилен алуға (винилацетиленнен хлорпрен каучугін алады) қолданылады.

Екі үш байланысы бар қосылыстар реакцияға түскіш, диацетилен (НС≡С-С≡СН) және полиацетилен қосылыстары табиғатта өсімдіктерде кездеседі.


Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1. Изомерия. Номенклатура. Мысалдар.

2. Алу тәсілдері, физикалық қасиеттері.

3. Химиялық қасиеттері. Қолданылуы.

4. IUPAC жүйесі бойынша мына қосылыстардың структуралық формуласын жазу керек: 3-метил-1-бутин; 2,5-диметил-3-гексин.

5. 6,4 г кальций карбидінен алынған ацителинді жағуға жұмсалатын оттегі көлемі ( қ.ж. ) және массасы. Жауабы: 5,6л., 8г.

6. Мына теңдеулер бойынша жүретін реакциялар теңдеулерін жазу керек: а. 3- гексин + Cl2 → ; б. 2- пентин + HCl → ; в. Пропин + H2O ( H+ , Hg2+) → ;


4 Зертханалық сабақтың тақырыбы

Көмірсутектерді (этиндерді) алу және химиялық қасиеттері
Жұмыстың мақсаты: ацетиленді тәжірибелік жолмен алу және ацетиленнің химиялық қасиеттерін зерттеу.

Реактивтер мен жабдықтар: кальций карбиді, калий перманганаты ерітіндісі, бром суы, фенолфталеиннің 1%-тік спирттегі ерітіндісі, шыны пробиркалар, газ жүретін түтікшелі тығын, 0,2н күміс нитраты ерітіндісі, мыс(І) хлоридінің аммиактағы ерітіндісі.

1- тәжірибе. Ацетилен алу және оның қасиеттері

Жұмыс барысы: Газ жүретін түтікшемен жабдықталған пробиркаға бір кесек кальций карбидін (СаС2) салып, 3-4 тамшы су құйыңдар. Пробирка ішіндегі кальций карбиді сумен әрекеттесіп, ацетилен түзіледі.
СаС2 + 2Н2О → Са(ОН)2 + НС ≡ СН
Газ түтігінен шығып жатқан ацетиленді түтік ұшында тұтатыңдар, ол ашық қызғылт түсті күйелі жалынмен жанады.

Содан кейін газ жүретін түтікшенің ұшын калий перманганатының ерітіндісі құйылған пробиркаға(күкірт қышқылымен қышқылданған ерітінді) батырыңдар. Дәл осындай тәжірибені бром суы ерітіндісімен, мыс(І) хлоридінің аммиактағы ерітіндісімен, күміс(І)диаммин гидроксиді ерітіндісімен жүргізіңдер. Күміс(І)диаммин гидроксиді ерітіндісін былай дайындайды:пробиркаға 2 тамшы күміс нитраты ерітіндісін құйып, бірнеше тамшы концентрлі аммиак ерітіндісін(түзілген күміс(І) оксидінің тұнбасы ерігенге дейін) қосады. Ацетиленнің бөлінуі аяқталған соң пробиркаға 1 тамшы фенолфталеиннің спирттегі ерітіндісін қосыңдар.

Ацетиленді алу реакциясының теңдеуін оның структуралық формуласын пайдаланып жазу керек.

Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:

1. Ацетиленнің жану реакциясының теңдеуін жазыңдар.

2. Ацетиленді калий перманганаты ерітіндісі арқылы өткізгенде, қандай өзгеріс болады? Реакция теңдеуін жазыңдар, электрондық баланс әдісін қолданыңдар (реакция нәтижесінде көмірқышқыл газы, марганец және калий сульфаттары, су бөлінеді).

3. Ацетиленді бром суы арқылы өткізгенде, қандай өзгеріс байқалады? Реакция теңдеуін жазыңдар.

4. Бастапқы пробиркаға фенолфталеин ерітіндісін қосқанда, ерітінді түсінің өзгеруін түсіндіріңдер.

5. Ацетиленнің мыс(І) хлоридінің аммиактағы ерітіндісімен реакциясының теңдеуін жазыңдар.


Алкиндер тақырыбына есептер мен жаттығулар
1. Изомериясы және номенклатурасы (атауы)

1.1. Құрамы а) С5Н8; б) С4Н6 алкиндердің барлық изомерлерін жазып, аттарын атау керек.

1.2. Мына көмірсутектердің структуралық формулаларын жазу керек: а) 4,4-диметил-2-пентин; б) 3-метил-1-пентин; в) 2,6-диметил-3-гептин; г) 2,2,5,5-тетраметил-3-гексин.


  1. Химиялық қасиеттері

2.1. Көмірсутектердің сатылы гидрленуінің реакциялар кестелерін жазып: а) 3-метил-1-бутиннің; б) 2,5-диметил-3-гексиннің және түзілген көмірсутектерді атау керек.

2.2. Мына реакциялардың жүру жағдайларын көрсетіп:

а) 1- бутинге бромның әсерін; б) 2-бутинге хлор әсерін; в) бромның диизопропилацетиленге әсерін, түзілген қосылыстарды атау керек. Еселік байланысқа сапалық реакцияны көрсету керек.

2.3. Мына алғашқы заттарды а)ацетилен; б) 1-бутин; в) 4,4-диметил-1-пентин алып, алкиндердің гидратация және галоген сутек қосылу реакцияларын жазу керек. Алынған заттар органикалық заттардың қай кластарына жатады?

2.4. Ацетиленге мына заттардың а) күміс оксидінің аммиактағы ерітіндісінің; б) металл натрийдің; в) тетрааммин мыс (II) хлоридінің аммиактағы ерітіндісінің әсерінен ацетиленидтер түзілу реакцияларының теңдеулерін жазу керек.

2.5. Ацетиленді гидрлегенде 96 г эквимолярлы этан мен этеннің қоспасы түзілген болса, қанша масса ацетилен реакцияға түскен?

2.6. Күміс оксидінің аммиактағы ерітіндісі арқылы ацетиленді өткізгенде, сутегісі жоқ қопарылғыш зат түзілген болса, қосылыстың структуралық формуласы қандай? Егер өнім шығымы 80 % болса, 0,024 кг реакция өнімі түзілу үшін қанша көлем (қ.ж.) ацетилен керек?

2.7. 1 моль ацетиленді жаққанда 1350 кДж жылу бөлінген болса, 2м3 ацетиленді жаққанда қанша жылу бөлінеді?

2.8. 1 моль ацетиленді жаққанда 1350 кДж жылу бөлінеді. 9 т суды айыру үшін қажет жылу алу үшін қанша көлем қ.ж. ацетиленді жағу керек? Судың айрылу реакциясының жылу эффектісі 572 кДж/моль.

2.9. 4,3 мл тетрабромтуынды (ρ = 2,848 . 103 кг/м3) алу үшін неше грамм бром және қанша литр ацетилен қажет?

2.10. Мына өзгерістерді жүзеге асыратын химиялық реакциялар теңдеулерін жазу керек:

а)


б)
3. Алу әдістері

3.1. Мына галогентуындыларға а)1,1-дибромбутанға; б) 4-метил-1,2-дихлорпентанға; в) 2,2-диметил-3,3-дибромпентанға; г) 3,4- дииодгексанға сілтінің спирттегі ерітіндісімен әрекет етіп, алкиндер алу теңдеулерін жазып, алынған заттарды атау керек.

3.2. Мына өзгерісті жүзеге асыру керек.

СН3-СН = СН-СН3 → СН3-СНВг-СНВг-СН3 → СН3-С≡ С-СН3

Осы кестені пайдаланып, қай алкеннен а) 4-метил-2-пентен; б) 2-метил-2-пентен; в) 2-метил-1-гексен алкин алуға болатынын көрсету керек.

3.3. Мына металдар ацетиленидтерімен галогеналкилдер әсерлесуі нәтижесінде алкин алу реакциялар теңдеулерін жазу керек:

а) 2- бром пропан мен мононатрий ацетилениді НС ≡ СNa;

б) 3-метил-1-иодбутан мен СН3-С ≡ СNa; в) 2-метил-1-бромпропан мен изопропил натрий ацетиленидімен.

3.4. 200 г техникалық карбидтен 67,2 л ацетилен алынса, карбидте қанша қоспа болғаны?

3.5. 1 м3 табиғи газда 97,6% метан болса, онда қанша литр қ.ж. ацетилен алынады?


ҚАНЫҚПАҒАН КӨМІРСУТЕКТЕР (АЛКАДИЕНДЕР)
Алкадиен көмірсутектерінің гомологтық қатары. Жалпы формуласы. Изомериясы. Номенклатурасы
Молекуласында екі қос байланысы бар көмірсутектерді диен көмірсутектері дейді. Жалпы формуласы СnH2n-2 Диен көмірсутектерді жүйелік номенклатура бойынша атау үшін «диен» деген жалғау қосып, қос байланыстардың орны көрсетіледі.
Мысалы: СН2 = СН – СН = СН2 бутадиен-1,3
Диендер қос байланыстың орналасуына қарай үш топқа бөлінеді.

1. Егер екі байланыс бір көміртегі атомында орналасса, кумулирленген диен немесе аллендер деп аталады.


Мысалы: СН2 = СН = СН2 пропадиен немесе аллен
2.Егер екі қос байланыс бір жай байланыспен бөлінсе, онда қосарланған диендер деп аталады.
Мысалы: СН2 =СН – СН = СН2 бутадиен-1,3
3. Егер екі қос байланыс екі жай байланыспен бөлінсе, онда олар оқшауланған диендер деп аталады.
Мысалы: СН2 = СН – СН2 – СН = СН2 пентадиен-1,4
Диендердің ішіндегі аса маңыздысы қосарланған түрі, олар өте тез полимерленеді, сондықтан синтетикалық каучук алуға пайдаланады. Диен көмірсутектерін диен деген сөз қосып, қос байланыс орнын цифрамен

көрсетеді.


Дивинилді (бутадиен-1, 3) және изопренді алу
Дивинилдерді алу көбінесе олефиндерді алу әдістерінен айырмашылығы жоқ, тек сәйкес реакцияларды екі рет жүргізу керек не қос байланысы бар қосылыстарды алу қажет.

1. Өндірісте дивинил және изопренді алу үшін бутан-бутилен не изопентан- амилен қоспаларынСr2О3 катализаторы қатысында дегидрлейді.
дивинил
изопрен
2. Өндірісте дивинилді, изопренді диизопропенил гликолдерді дегидратациялап алады:

бутандиол-1,3 дивинил

бутандиол-1,4 дивинил

изопрен
3. Қанықпаған спирттерді дегидратациялау


кротил спирті


Лебедев С.В. реакциясында кротил спирті ортадағы өнім болады. Этил спиртін дегидратациялап, дегидрлеп дивинил алады

кат-р

2Н5ОН → СН2 ═ СН-СН ═ СН2 + 2Н2О + Н2


Физикалық және химиялық қасиеттері
Дивинил - газ. Изопрен - сұйық зат. Екі қосарланған π- байланыстар ортақ электронды бұлт түзеді.Сондықтан жай (бір) байланыс қысқарады (0,146 нм-ге дейін) және молекула тұрақтанады. Диендерге олефиндер сияқты қосылу реакциясы тән.

1. Гидрлеу.Катализатор қатысында сутегі 1,2 және 1,4-орындарға қосылады:

2. Галогендерді қосу.Олефиндерге галогендердің қосылуы сияқты диендерге галогендер 1,2 және 1,4-орындарға қосылады:

Галогендердің қосылуы ионды және радикалды механизмдермен жүреді.

3. Гидрогалогендеу.


4. Гипогалогендеу. Гипогалоген қышқылдары және олардың эфирлері көбінесе 1,2-орынға қосылады.
СН2 ═ СН-СН═СН2 +НОВr → СН2Вr-СНОН-СН═СН2

1-бром-3-бутен-2-ол


5. Димерлену. Диен көмірсутектерінің молекулалары қыздырған кезде бір-біріне біреуі 1,2-, екіншісі 1,4-орындары бойынша қосылады.

6. Диенді синтез (Дильса-Альдер реакциясы)

тетрагидробензой альдегиді


7. Полимерлену. Бұл реакция арқылы каучукке ұқсас өнімдер түзіледі. Катализатор ретінде сілтілік металдар, металорганикалық қосылыстар қолданылады.

а) сызықты(1,4; 1,4 ); әртүрлі бағытта жүреді (1,2; 1,2), (1,2;1,4).



б) циклді полимерлену – Дильса-Альдер реакция (диенді синтез), қосарланған диендердің қос не үш байланысы бар заттармен (диенофильдермен) әрекеттесу реакциясына негізделген. Реакция кезінде диен көмірсутектері диенофильдерді 1,4 орындарына қосады, сонда циклді структуралық полимерлер түзіледі.




бутадиен -1,3

Малеин ангидриді

1,2,3,6-тетрагидрофтал қышқылының ангидриді

Табиғи және синтетикалық каучуктер

Табиғи каучуктерді өсімдіктерден (гевея, гваюлла, көк-сағыз, тау-сағыз, бақбақ) алады. Өндірістік каучук қазіргі кезде тек гевей ағашынан алынады. Табиғи каучук құрамы және құрылысы бойынша изопреннің цис-полимері.

Транс-полимері табиғатта гуттаперча түрінде кездеседі.

Синтетикалық каучуктің өндірісте өндіруді алғаш рет 1932 ж. Совет үкіметі бастады (Лебедев С.В.)

Қазіргі кездегі синтетикалық каучуктердің мономерлері: дивинил, изопрен, хлорпрен. Каучукке күкіртпен әсер етіп (вулкандау) резенке алады.


Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1. Изомерия. Номенклатура. Мысалдар.

2. Алу тәсілдері, физикалық қасиеттері.

3. Химиялық қасиеттері. Қолданылуы.

4. IUPAC жүйесі бойынша мына қосылыстардың структуралық формуласын жазу керек: 3-метил-1,3-пентадиен; 2,5-диметил-1,3-гексадиен.


Алкадиендер тақырыбына есептер мен жаттығулар
1. Изомериясы және номенклатурасы (атауы)

1.1. С5Н8 диенкөмірсутектің барлық изомерлерін жазып , аттарын атау керек.

1.2. Мына көмірсутектердің формуласын жазу керек: а) пропадиен; б) 1,3-бутадиен; в) 2-метил-1,3-бутадиен; г) 2,4-гексадиен; е) 2,3-диметил-1,3-бутадиен. Қайсылары өзара изомер болады? Қай қосылыста кумурленген, қосарланған және оқшауланған қос байланыс бар? Қай қосылыс изопрен, дивинил, диаллил, аллен болады?


  1. Химиялық қасиеттері

2.1. а) 1,4-пентадиенге; б) 2-метил-1,4-пентадиенге; в) 1,5-гексадиенге; г) 3,3-диметил-1,4-пентадиенге бромның бір молекуласының қосылу реакцияларының теңдеулерін жазу керек. Түзілген заттарды атау керек. Осы заттарға сутегінің сатылап қосылу реакциялары теңдеулерін жазып, алкендер мен алкандарды атау керек.

2.2. а) изопренге; б) 2,3-диметил-1,3-бутадиенге бір молекула броммен әсер еткенде қандай дибромтуынды түзілуі мүмкін. Алынған қосылыстардың аттарын атау керек.

2.3. а) 1,3-пентадиенге; б) 2,4-гексадиенге; в) 2-метил-2,4-пентадиенге бромның бір молекуласының 1,4-қосылу типі бойынша жүрген реакция теңдеулерін жазып, қосылыстарды атау керек

2.4. а) изопренге б) 2,3-диметил-1,3-бутадиенге 1,4-қосылу типі бойынша полимерлену реакциясының кестесін жазу керек.




  1. Алу әдістері

3.1. а) бутанды; б) 2-метилбутанды; в) 2,3-диметилбутанды дегидрлеп диен көмірсутектерін алу, ортада түзілген және соңғы түзілген заттардың атауы.

3.2. а) 1,4 -дихлорбутаннан; б) 4-метил-1,5-дибромгексанан сілтінің спирттегі ерітіндісімен әрекет ету арқылы диен көмірсутектерін алу реакция теңдеулерін жазу керек.

3.3. 0,24 м3 96-процентті этил спиртін (ρ = 800 кг/м3) 90%- ті шығыммен дегидратациялап, дегидрлеп қанша масса бутадиен алуға болады?
КӨМІРСУТЕКТЕРДІҢ ГАЛОГЕН ТУЫНДЫЛАРЫ
Изомериясы. Номенклатурасы. Физикалық қасиеттері
Көмірсутек молекуласындағы бір немесе бірнеше сутегі атомдарының орнын галоген атомдары басқан қосылыстарды көмірсутектердің галоген туындылары деп атайды. Олар көмірсутегінің құрамына қарай қаныққан және қанықпаған көмірсутектердің галоген туындылары болып екіге бөлінеді. Бұл қосылыстар молекуладағы галоген атомының санына қарай моно- (құрамында бір галоген атомы), ди-(екі галоген атомы), поли-(үш және одан да көп) галоген туындылары деп бөлінеді.

Аталуы:Галоген туындыларын көбінесе тарихи қалыптасқан атаулармен атайды. Мысалы: СНСl3- хлороформ, СНІ3- йодоформ. Халықаралық номенклатура бойынша, галоген туындыларын атау үшін, көміртегі тізбегінің ең ұзын тізбегін алып, галогенге жақын жағынан бастап нөмірлейді. Алдымен радикалдың орны мен атын, содан кейін галоген атомының тізбектегі орны мен атын, соңынан ұзын тізбекті атайды. Мысалы:

2- хлорбутан


Галоген туындыларының изомериясы көміртегі тізбегінің құрылысына және галоген атомдарының орнына байланысты болады.
Алу әдістері
1. Қаныққан көмірсутектерді галогендермен әрекеттестіру арқылы алады:

этан хлорэтан


2. Таза монохлоридтерді алу үшін, хлорсутекті алкендермен әрекеттестіреді:

2-хлорпропан


3. Спирттердегі гидроксил тобын галогенге ауыстыру арқылы алады. Ол үшін спирт пен хлорсутектің буын қыздырылған катализатор үстінен өткізеді.
СН3ОН(г) + НСl(г) → СН3Сl(г) + Н2О(г)

метанол хлорметан


Физикалық қасиеттері
Қаныққан галоген туындыларының көпшілігі бөлме температурасында түссіз сұйықтар. Хлорлы метил (СН3Сl), хлорлы этил (С2Н5Сl), бромды метил (СН3Вr), газ тәрізді заттар, йодоформ (СНI3)- қатты зат.

Галоген туындылар суда өте нашар ериді, бірақ органикалық еріткіштерде (спиртте, эфирде) жақсы ериді. Өздеріне тән иісі бар. Әр түрлі органикалық қосылыстарды синтездеу үшін еріткіш ретінде қолданылады.



Химиялық қасиеттері
Көмірсутектердің галоген туындыларының реакцияға түсу қабілеттілігі өте жоғары. Галогеналкилдердің көмегімен әр түрлі органикалық қосылыстарға алкил радикалдар енгізеді, яғни олар алкилдеуші реагент ролін атқарады.

1.Спирттер алу. Галоген алкилдерді сумен қосып қайнатқанда, галоген атомының орнын гидроксил тобы басады:
СН3 – СН2 – Вr + Н – ОН ↔ СН3 - СН2 – ОН + НВr

бромды этил этил спирті


2. Аминдер алу.Галоген туындыларына аммиакпен әсер етсе, маңызды қосылыс - аминдер түзіледі:
СН3 – СН2 – I + NH3 ↔ CH3 – CH2 – NH2 + HI

йодты этил этиламин


3.Цианидтердің әсері. Галоген алкилдерге калий цианидімен әсер еткенде, цианидтер түзіледі:
СН3 – СН2 – I + K – CN ↔ CH3 – CH2 – CN + KI

этил цианиді



4. Галогенсутектің үзілуі. Галоген алкилдерге концентрлі сілтілермен әсер еткенде, галогенсутек үзіліп, этилен көмірсутектер түзіледі. Мысалы:
СН3 – СН2 – I + NaOH → CH2 = CH2 + NaI + H2O
Галоген туындыларына сілтінің спирттегі ерітіндісімен немесе натрий амидімен (NaNH2) әсер еткенде, ацетилен көмірсутектері түзіледі.
СН2Вr – СН2Вr → НС ≡ СН + 2НВr
5. Галоген туындыларының тотықсыздануы. Иодты сутекпен әсер еткенде, галоген алкил көмірсутекке дейін тотықсызданады:
СН3 – СН2 – I + HI ↔ CH3 – CH3 + I2

йодты этил этан


6. Магнийдің әсері. Егер галоген алкилге сусыз этил эфирі қатысында тазартылған магниймен әсер етсе, құрамында магний органикалық қосылысы бар ерітінді түзіледі:
СН3I + Mg ↔ CH3MgI

магний йодметил

Бұл реакцияны алғаш рет зерттеген француз химигі Гриньяр болғандықтан, Гриньяр реакциясы деп атайды. Органикалық заттарды синтездеуде Гриньяр реакциясының маңызы өте зор.


Галоген туындыларының маңызды өкілдері
Хлорлы этил (хлорэтан) С2Н5Сl. Түссіз газ, суытқан кезде сұйыққа айналады, қайнау температурасы +13,10С. Суда нашар, бірақ органикалық еріткіштерде жақсы ериді.

Хлорлы этил - этил сұйығының негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын тетраэтил қорғасынды алу үшін қолданылады. Этил сұйығы бензинге қосылатын антидетонациялық зат ретінде кеңінен пайдаланылады.

Тетраэтилқорғасынды алу реакциясының теңдеуі:
2Н5Сl + 4Na + Pb → Pb(C2H5)4 + 4NaCl

Хлорлы этил тез буланатындықтан медицинада жергілікті анестетик ретінде пайданылады.



Хлорлы метилен (метиленхлорид)СН2Сl2. Түссіз, хлороформ тәріздес иісі бар сұйықтық, қайнау температурасы 420С, жанбайды. Метилен хлориді өндірісте өте бағалы еріткіш болып табылады. Ол майды, каучукты, целлюлоза эфирлерін жақсы ерітеді. Сондай-ақ майлағыш майларын тазалау үшін қолданылады.

Хлороформ (үшхлорлы метан) СНСl3. Түссіз ауыр сұйықтық, өзіне тән иісі бар, қайнау температурасы 61,20С. Спиртте, эфирде жақсы ериді. Оттегі қатысында хлороформ ыдырап, фосген түзіледі.
СНСl3 + 1/2 O2 → COCl2 + HCl

фосген
Фосгеннің түзілуін болдырмау үшін, хлороформге 1% - тік сусыз этил спиртін қосады. Хлороформ каучукты, шайырларды жақсы ерітеді. Сондықтан органикалық еріткіш ретінде қолданылады. Сондай-ақ медицинада наркоз ретінде пайданылады.



Төртхлорлы метан (тетрахлорметан) ССl4. Түссіз сұйықтық, қайнау температурасы 76,50С. Шайырларды, битумды, каучук пен майларды жақсы ерітеді. Жанбайды, сондықтан арнайы өрт сөнгіштерді төртхлорлы метанмен толтырады. Өндірісте төртхлорлы метанды металл сурьма ұнтағының қатысында күкіртті көміртегі мен хлорды әрекеттестіру арқылы алады:
СS2 + 3Cl2 → CCl4 + S2Cl2
Фреон (дихлордифтор метан) ССl2F2. Түссіз, иіссіз газ. Қысым әсерінен -340С температурада қайнайды, сұйыққа оңай айналады. Фреон жанбайтын және зиянсыз болғандықтан, хладоагент ретінде суытқыштарда қолданылады. Өндірісте фреон-12-ні төртхлорлы метанды фторсутекпен әрекеттестіру арқылы алады. Реакцияны бесхлорлы сурьма катализаторы қатысында жүргізеді.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1. Изомерия. Номенклатура. Мысалдар келтіру керек.

2. Алу, физикалық, химиялық қасиеттері.

3. Структуралық формулаларын жазу керек: 1,1,1,2,2-пентахлорэтан; 1,4-дибромбутан; 3-хлор-1-пропен; поливинилхлорид; гексахлорэтан.
5 Зертханалық сабақтың тақырыбы

Көмірсутектердің галоген туындыларын алу
Жұмыстың мақсаты: Әр түрлі әдістермен қаныққан және қанықпаған көмірсутектердің галоген туындыларын алу.

Реактивтер мен жабдықтар: күкірт қышқылы мен этил спирті (1:1) қоспасы, натрий хлориді, этил спирті, кристалдық йод, 10%-тік натрий гидроксидінің ерітіндісі, бром суы (1 мл суға 2 мл бром қосу керек), пробиркалар, газ жүретін түтігі бар тығын, спирт шамы, сүзгі қағаз, мұзы бар стакан, пемза үгінділері.

1 - тәжірибе. Хлорлы этил алу

Жұмыс барысы: Пробиркаға күкірт қышқылы мен этил спиртінің қоспасынан 3-4 мл құйып, оның үстіне натрий хлоридін ұнтақтап салып, газ жүретін түтігі бар тығынмен жабады. Пробирканы штативке тігінен орнатып, газ түтігінің екінші ұшын мұзы бар стаканға батырып, пробирканы баяу қыздырады. Қоспадан бөлінген хлорлы этил стаканда кристалдар түрінде түзіледі:
Н2SO4 + NaCl  HCl + NaHSO4

CH3 – CH2 – OH + HO - SO3H  CH3 – CH2 – O – SO3H + H2O

күкірт қышқылының этил эфирі

CH3 – CH2 – O – SO3H + HCl  CH3 – CH2Cl + H2SO4


2-тәжірибе. Йодоформ алу

Жұмыс барысы: Пробиркаға 5-6 тамшы этил спирті мен 1 мл су құйып, оның үстіне йодтың бірнеше кристалдарын ұнтақтап салады. Қоспадағы йод ерігенше натрий гидроксидінің ерітіндісін құйып, пробирканы 60- 700С дейін баяу қыздырады. Пробиркадағы қоспаны суытқанда сары түсті, өзіне тән иісі бар йодоформның кристалдары тұмбаға түседі. Ерітіндіні сүзгі қағазбен сүзіп, алынған кристалдарды кептіреді. Йодоформның түзілу реакциясының теңдеуі:
2 + 8NaOH  4NaI + 4NaOI + 4H2O

CH3 – CH2 – OH + NaOI  CH3CHO + NaI + H2O

CH3CHO + 3NaOI  CI3CHO + 3NaOH

CI3CHO + H2O  CHI3 + HCOOH

HCOOH + NaOH  H2O + HCOONa
Теңдеулерді жинақтап жазсақ:
CH3CH3OH + 4I2 + 6NaOH  CHI3 + HCOONa + 5NaI + 5H2O
3-тәжірибе. Бромды этилен алу

Жұмыс барысы: Тәжірибені тартпа шкафта жүргізу қажет. Пробиркаға этил спиртімен күкірт қышқылының қоспасынан 2-3 мл құйып, ерітінді бірқалыпты қызу үшін үстіне бірнеше пемза үгінділерін салып, штативке орнатады. Пробирканың аузын газ өткізетін түтігі бар тығынмен жауып, оның екінші үшін суық суы бар стаканға батырылған, ішіне бром суы құйылған пробиркаға салады. Қоспасы бар пробирканы баяу қыздырады. Сол кезде бөлінген этилен броммен әрекеттесіп, оны түссіздендіреді. Пробиркада ауыр май тәріздес қызыл сұйық зат- бромды этилен түзіледі:
Н2С = СН2 + Вr2 Н2СВrСН2Вr
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:

1. Хлорлы этил жалынның түсін өзгерте ме?

2. 1- хлор-2- метилпропаннан 2- хлор-2- метилпропанды қалай алуға болады?

3. Келесі қосылыстардың құрылымдылық формуласын жазыңыздар:

а. 2-хлор-3- метилпентан

ә. 3-хлор-2,2- диметилгексан

б. 3-хлорбутен-1

4. Сәйкес этилен көмірсутегіден 2-йод-2- метилпентанды алу реакциясының теңдеуін жазыңыздар.

5. Келесі формулаға (С4Н9Сl) сәйкес келетін барлық изомерлік галоген көмірсутектердің құрылымдық формулаларын құрастырыңдар.

6. Келесі реакцияларды жүзеге асыру үшін қандай реагенттер қажет және қандай шарттар орындалуы тиіс?

а. С2Н5ОН  С2Н5Сl

ә. С3Н7Вr С3Н7I

б. (СН3)2СНОН  (СН3)2СНВr
Көмірсутектердің галогентуындылары тақырыбына

есептер мен жаттығулар
1. Изомерия және номенклатура

1.1. Мына қосылыстардың а) С3Н7I; б) С4Н5Сl; в) С4Н7Сl галогендердің орналасуына және көміртек скелетіне байланысты изомерлерін жазып аттарын атау керек.

1.2. Мына заттардың а) этиленнің; б) пропиленнің; в) гексеннің монобромтуындыларының формулаларын жазу керек. Бромды винил мен бромды аллилді көрсету керек.

1.3. Мына заттардың формулаларын жазу керек: а) 4-метил-5 бром-1-гептеннің; б) 3-метил-2-хлор-1-гептеннің; в) 2-хлор-1,3-бутадиеннің; г) 5-иод-1,3-пентадиеннің. Хлорпренді көрсету керек.


2. Химиялық қасиеттері

2.1.Мына моногалогентуындыларға а) 3-метил-1-хлорбутанға, б) 3-метил-2 бромгексанға; в) 2,5-диметил-3-хлорпентанға сілті ерітіндісімен әсер етіп, гидролиз реакциясының теңдеуін жазу керек түзілген қосылыстар қай кластарға жатады?

2.2.Дигалогентуындылардың сілтілік гидролизінің теңдеуін жазу керек: а) 2-метил-1,4-дибромбутанның; б) 2,2-диметил-1,3-дихлорпропанның.

Алынған заттар қай кластарға жатады?

2.3. а) хлорлы винилдің; б) 2-хлор-1,3-бутадиеннің (хлорпрен) полимерлену реакциясының кестесін жазу керек. Түзілген полимерлер қалай аталады?

2.4. 6,45 г газтәріздес галогеналкандарды жаққанда 4,48 л көмірқышқыл газы мен 2,24 л хлорлы сутек (қ.ж.) түзілген. Белгісіз заттың қ.ж. тығыздығы 2,879 г/л. Заттың молекулалық формуласын анықтау қажет.


3. Алу әдістері

3.1. 112 см3 қаныққан көмірсутекті радикалды механизм бойынша хлорлағанда түзілген хлорлы сутекті бейтараптау үшін 7,26 мл натрий гидроксиді (10%-ті, ρ = 1,1 г/мл ерітіндісі) жұмсалған. Алғашқы көмірсутектегідегі сутегінің неше атомы хлорға ауысқанын есептеу керек.

3.2.а) этиленнен; б) ацетиленнен хлорлы винилді алу реакцияларының теңдеулерін жазу керек. Мына өзгерістерді жүргізетін реакциялар теңдеулерін жазу керек.


ГИДРОКСИҚОСЫЛЫСТАР ЖӘНЕ ОНЫҢ ТУЫНДЫЛАРЫ
Гидроксиқосылыстардың жіктелуі. Изомериясы. Аталуы

Спирттер деп құрамындағы бір немесе бірнеше сутегі атомдары гидроксил топтарына ауысқан көмірсутектерді айтады. Гидроксил тобының (-ОН) санына қарай спирттер бір атомды, екі атомды, үш атомды және көп атомды болып бөлінеді










бір атомды

спирт


екі атомды спирт

үш атомды спирт

көп атомды спирт

Бір атомды спирттердің жалпы формуласы: R – OH. Мысалы: СН3ОН- метил спирті, метанол. Екі атомды спирттер гликольдер - молекуласында екі гидроксил тобы бар. Молекуласындағы үш гидроксил тобы бар үш атомды спирт - глицерин.

Көмірсутек радикалдарының табиғатына байланысты спирттер алифатты, алициклді, ароматты спирттер болып бөлінеді.




алифатты спирт

алициклді спирт

ароматты спирт

Спирттер гидроксил тобының қай көміртегі атомына байланысқанына қарай біріншілік, екіншілік және үшіншілік спирттер болып бөлінеді.





біріншілік спирт

екіншілік спирт

үшіншілік спирт

Сондай-ақ спирттер қаныққан және қанықпаған спирттер деп бөлінеді.

Спирттерді жүйелік номенклатура бойынша атау үшін сәйкес көмірсутектердің атауына «ол» жалғауын қосып, гидроксил тобы тұрған көміртек атомының нөмірін көрсету арқылы атайды.

Мысалы:
СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – ОНСН3 - СН2(ОН) – СН – СН3

бутанол-1 бутанол- 2


Спирттердің изомериясы олардың көміртегі тізбегінің құрылысы мен гидрокил тобының орнына байланысты.
Алу әдістері
1. Алкендер гидратациясы. Этиленді гидратациялағанда біріншілік спирт, ал оның гомологтарын гидратациялап екіншілік және үшіншілік спирттер алады.

2. Карбонильді қосылыстарды гидрлеу. Альдегидтерді, карбон қышқылдарын, күрделі эфирлерді тотықсыздандырғанда біріншілік спирттер, кетондарды гидрлегенде екіншілік спирттер алынады.

3. Көмірсутектердің галогентуындыларын гидролиздеу. Көмірсутектердің галогентуындыларын сілтілердің сулы ерітіндісі қатысында қыздырғанда олар гидролизге ұшырап, спирттер түзеді (SN1 или SN2).

4.Карбонильді қосылыстардың магнийорганикалық қосылыстармен әрекеттесуі (Гриньяр реактивтерімен). Магнийорганикалық қосылыстар карбонильді қосылыстың молекуласына карбониль тобындағы π-байланыс үзілген жерінен қосылады. Түзілген алкоголят спирттерге дейін гидролизденеді.

Магний органикалық қосылыстар формальдегидпен әрекеттескенде біріншілік спирттер алынады, ал басқа альдегидтермен әрекеттескенде екіншілік спирттер түзілсе, кетондар мен күрделі эфирлермен әрекеттескенде – үшіншілік спирттер түзіледі.

5. Көмірсулардың спиртті ашуы.

Химиялық қасиеттері
Спирттердің химиялық қасиеттерін оның құрамындағы гидроксил тобы анықтайды, көптеген реакциялар осы топ бойынша жүреді, сонымен бірге С - О байланыс та үзіліп реакциялар жүреді.

1. Алкоголяттардың түзілуі. Спирттер сілтілік металдармен әрекеттесіп, алколяттар түзеді.
2СН3 – СН2 – ОН + 2Na → 2CH3 – CH2 – ONa + H2
Алгоголяттар суда оңай айрылады.
CH3 – CH2 – ONa + Н2О  СН3 – СН2 – ОН + NaОН ,
себебі спирттер судан әлсізірек қышқылдық қасиет көрсетеді. Спирттердің қышқылдық қасиеттері мына қатар бойынша азаяды: біріншілік > екіншілік > үшіншілік.

2. Күрделі эфирлердің түзілуі.

Минералды немесе органикалық қышқылдармен әрекеттесіп, спирттер күрделі эфирлер түзеді.



3. Дегидратациялану.

а) Жай эфирдің түзілуі. Спирттер сусыздандыратын (Н2SO4 , фосфор қышқылы, алюминий оксиді, мыс сульфаты) заттармен әрекеттесіп, жай эфирлер түзеді.

б)Су тартатын заттар қатысында, бірақ жоғарғы температурада қанықпаған көмірсутек түзіледі:

4. Тотығу реакциясы. Спирттерді тотықтырғыштар: КМnO4, К2Сг2О7 қатысында аздап қыздырғанда, тотығады. Нәтижесінде біріншілік спирттерден альдегидтер, ал екіншілік спирттерден кетондар түзіледі.

сірке альдегиді

aцетон
5. Гидроксил тобының алмасуы:
a) R – OH + HCl  R-Cl + Н2О
Бұл реакцияғабіріншілік < екіншілік < үшіншілік спирттердің түсуі осы қатар бойынша жеңілденеді, себебі алкил топтарының электрон итергіштіктері артады.

б)Фосфор(Ш) галогенидтерімен спирттер әрекеттескенде реакцияның жүру жағдайына байланысты галогентуындылар, сол сияқты фосфорлы қышқылдың эфирі түзіледі:


3R-OH + PCl3 → 3R-Cl + P(OH)3

3R-OH + PCl3 → P(OR)3 + 3HCl


Егер РСl5реакцияға түссе,онда фосфордың хлороксиді РОСl3 түзіледі:
R-OH + PCl5 → POСl3 + HCl + R-Cl
6. Спирттердің магнийгалогеналкилдермен әрекеттесуі:
R-OH + CH3MgI → R-OMgI + CH4
Бөлінген көмірсутек мөлшеріне байланысты қоспадағы спирттің пайыздық мөлшері анықталады ( Чугаев – Церевитинова – Тереньтева әдісі).
Екі атомды спирттер (гликольдер)
Молекуласында екі гидроксил тобы бар спирттерді екі атомды спирттер немесе гликольдер деп атайды. Гликольдерді халықаралық номенклатура бойынша атау үшін, көмірсутектің атауына «диол» деген жалғауды қосып, гидроксил топтарының орнын көміртегі атомының нөмірімен көрсетеді. Жалпы формуласы СnH2n(OH)2. Гидроксил тобы бір көміртегі атомында тұрса, ондай қосылыс тұрақсыз, сондықтан негізінен гликольдерде –ОН топтары көміртегінің әр атомында орналасады. Егер –ОН тобы қатар көміртегі атомдарында тұрса, -гликольдер деп, 1,3-орында болса, β-гликольдер деп, 1,4-орындарда болса, δ-гликольдер деп аталады.


Алу әдістері
1. Гликольдерді де бір атомды спирттер сияқты алуға болады, сонымен бірге қаныққан көмірсутектердің дигалоген туындыларын гидролиздеп алады:
СН3-СН2-СНСl-СН2Сl + 2Н2О  СН3 – СН2 – СНОН - СН2ОН +2НСl
2. Олефиндерді сутегі асқын тотығымен не калий перманганатымен тотықтырып алады:


Химиялық қасиеттері
Гликольдердің химиялық қасиеттері бір атомды спирттерге ұқсас, бірақ олар реакцияға бір немесе екі гидроксил топтары арқылы түседі. Сілтілік металдармен, сілтілермен толық және толық емес гликоляттар түзеді.

Минералды не органикалық қышқылдармен толық және толық емес эфирлер (жай және күрделі) түзеді.


жай эфир
Үш атомды спирттер


Бұлардың ең қарапайым өкілі - глицерин.
СН2ОН – СНОН – СН2ОН
Үш атомды спирттерді халықаралық номенклатура бойынша атау үшін, көмірсутектің атауына «триол» деген жалғауды қосып, гидроксил топтарының орнын көміртегі атомының нөмірімен көрсетеді.
Мысалы: СН3 – СНОН – СНОН – СН2ОН бутантриол-1,2,3
Глицериннің химиялық қасиеттерін үш гидроксил топтары анықтайды.

1.Гидроксил тобындағы сутегі атомдары сілтілік металдармен қатар басқа металдарға да ауысады, егер олар (темір, мыс, кальций, барий т.б. металдар) гидроксидтерімен әрекеттессе. Оларды глицераттар деп атайды. Көп атомды спирттердің бір қасиеті ауыр металдардың гидроксидтерін ерітеді де комплекс тұздар түзеді, мыс глицерататы сияқты.

Мысалы: Глицерин мыс (II) гидроксидімен әрекеттесіп, көк түсті мыс глицератын түзеді.

мыс глицераты
2. Галоген сутектермен әрекеттесіп, моно-, дигалоген глицерин гидриндерін түзеді.

3. Минералды не органикалық қышқылдармен әрекеттесіп, толық және толық емес күрделі эфирлер түзеді.Глицериннің толық азотқышқылды эфирі – глицеринтринитрат не нитроглицерин алады, ол қопарылғыш (жарылғыш) зат, одан динамит жасайды.

4. Галоген сутектермен әрекеттесіп, моно-, дигалоген глицерин гидриндерін түзеді.

5. Минералды не органикалық қышқылдармен әрекеттесіп, толық және толық емес күрделі эфирлер түзеді.Глицериннің толық азотқышқылды эфирі – глицеринтринитрат не нитроглицерин алады, ол қопарылғыш (жарылғыш) зат, одан динамит жасайды.

Глицерин химия, тамақ өндірістерінде, пластмасса жасауға, косметикалық заттар жасауға қолданылады.
6 Зертханалық сабақтың тақырыбы

Спирттердің қасиеттерін зерттеу
Жұмыс мақсаты: Мысал ретінде этил спиртін алып, бір атомды қаныққан спирттердің физикалық және химиялық қасиеттерімен танысу.

Реактивтер мен жабдықтар: абсолюттік этил спирті, пропил спирті, глицерин, калий иодидіндегі иод ерітіндісі, изопропил спирті, натрий металы, газ жүретін түтікшелі тығын, фенолфталеин, пробиркалар, мыс сымы, калий дихроматы, концентрлі күкірт қышқылы, спирт шамы, 2н. натрий гидроксиді

1-тәжірибе. Натрий алкоголятын алу және оның қасиеті

Жұмыс барысы: Құрғақ пробиркаға 4-5 мл абсолютті этил спиртті құйып, оның үстіне тазартылған металл натрий түйірін салады. Пробирканы газ жүретін түтікшелі тығынмен жабыңдар. Бөлінген газды жағыңдар. Пробирканы суытқаннан кейін 1-2 мл дистилденген су қосып, фенолфталеин ерітіндісін тамызыңдар.

2-тәжірибе. Спирттердің тотығуы

Жұмыс барысы: Пробиркаға 10 тамшы этил спиртін құяды. Мыс сымын қара түсті мыс оксидіне айналғанша қыздырады да пайда болған мыс (ІІ) оксидін спирті бар пробиркаға салады. Сонда сірке альдегидінің иісі сезіледі. Бұл кезде мыс (ІІ) оксиді мысқа дейін тотықсызданады. Оны мына реакциядан көруге болады.
2Сu + O2  2CuO

CH3CH2OH + CuO  H2O + CH3CHO + Cu


Пробиркаға 3 тамшы этил спиртін, калий дихроматының түйірін және бірнеше тамшы концентрленген күкірт қышқылын құяды. Қоспаны баяу қыздырады. Сол кезде ерітіндінің түсі жойылып, сірке альдегидінің иісі сезіледі. Хром алты валенттіктен үш валентікке дейін тотықсызданады.
2Н5ОН + К2Сr2О7 + 4Н2SO4 К2SO4 + Сr2(SO4)3 + 7Н2О + 3СН3СНО
3-тәжірибе. Спирттердегі суды айқындау және спирттерді сусыздандыру

Жұмыс барысы: Екі пробиркаға0,5гсусыз мыс(ІІ) сульфатын салып, 1 мл –ден этил және изопропил спирттерін құяды. Пробиркалардағы заттарды жақсылап шайқап, біраз тыныш қалдырады. Байқаған құбылыстарды сыйпаттап, реакциялар теңдеулерін жазу керек. Бұл реакцияны не үшін қолданады? Бұл жағдай үшін тағы қандай реагенттер қолданылады? Оларды қалай атайды?

4-тәжірибе. Спирттен йодоформның түзілуі

Жұмыс барысы: Пробиркаға 0,5мл этил спиртін және 3-4 тамшы калий иодидінде еріген йод ерітіндісін құяды да араластырады, сосын 0,5мл натрий гидроксидін қосады. Қоспаны аздап қыздырады(қолмен қыздырса да болады), сонда ақ түсті өзіне тән иісі бар йодоформ қалқымасы (тұнбасы) пайда болады.Егер қалқыма жоғалса, тағы 2-3 тамшы йод ерітіндісін тамызу қажет. Бірер минуттан соң кристалдар пайда болады. Дәл осылай пропонол-1 спиртімен тәжірибені қайталау керек. Реакция теңдеуін жазу керек. Кристалдың түсі қандай? Екі спиртпен де осы реакция бірдей жүрді ме? Осы реакцияны спирттерге сапалық реакция деп айтуға бола ма?

Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:

1.Натрий этилатының түзілу реакциясын жазыңдар.

2. Сутек бөлінуі тоқталған соң су қосқанда ақ тұңбаның жойылуын түсіндіру керек.

3. Этиленнен сірке альдегидін алу үшін жүргізілетін реакция теңдеулерін жазу керек.

4. Натрий пропилатының алу тәсілдерін көрсету керек.

5. Спирттерді сусыздандыру үшін концентрлі күкірт қышқылын қолдануға бола ма? Ректификат-спиртте су бола ма?

6. Келесі ауысуларды жүзеге асыру керек

СаС2 С2Н2 С2Н4  С2Н5ОН  С2Н5ОNa




ЖАЙ ЭФИРЛЕР

Жай эфирлердің түзілуі. Оларды алу.

Физикалық және химиялық қасиеттері. Қолданылуы
Жай эфирлерді су молекулаларындағы екі сутегі атомдары алкил радикалдарына ауысқан деп не спирттің гидроксиліндегі сутегі атомы бір алкил радикалына ауысқан деп қарауға болады. Жай эфирлердің жалпы формуласы R – О - R не R – О - R1. Бірінші жағдайда екі радикал бірдей, екінші эфирде – радикалдар әртүрлі, сондықтан олар аралас эфирлер деп аталады. Жалпы формулалары СnH2n+2O бойынша эфирлер спирттерге изомер болады. Жай эфирлердің изомерлері мен номенклатурасы (атауы) радикалдар сипаттарына байланысты.

СН3-О-СН3 диметил эфирі; С2Н5-О-С2Н5 диэтил эфирі; СН3-О-С2Н5метилэтил эфир.


Алу әдістері
1.Галогентуындылардың алкоголяттармен реакциясы - Вильямсон реакциясы:
С2Н5ОNа +І – С2Н5 → (С2Н5)2О + NаІ
2. Спирттердің (Н2SO4конц.қатысында) дегидратациясы

Физикалық және химиялық қасиеттері
Метил- және метилэтилэфирлері - газдар. Басқа жай эфирлер сұйық заттар. Эфирлер суда жаман ериді, тығыздықтары бірден төмен, өздеріне тән хош иістері болады.Сәйкес спирттерге қарағанда қайнау температуралары төмен, себебі эфирлер молекулалары арасында сутектік байланыс жоқ. Жай эфирлер бейтарап, активтіктері төмен қосылыстар. Сұйылтылған минералды қышқылдар, сілтілер, металл натрий, РСl5 суық жағдайда жай эфирлерге әсер етпейді.

1. Жай эфирлер қышқылдарды қосып алады, қышқылдың протоны эфир оттегісінің бөлінбеген электрондарына қосылып, аммоний тұздары сияқты оксоний тұздарын түзеді:
(C2H5)2O + НСl [(C2H5)2O-H]+Cl-
2. Ацидолиз. Концентрлі қышқылдар (Н2SO4, НІ) жай әфирлерді бұзады:
2Н5)2О + 2Н2SO4 → 2С2Н5ОSO3Н – этилсульфат
3. Металл натрий да қыздырған кезде жай эфирлерді бұзады:
2Н5)2О + 2 Nа → С2Н5ОNа + С2Н5Nа (П.П. Шорыгин реакциясы)
Ең көп қолданылатын жай эфир - этил эфирі, эфирді сақтаған кезде ол тотығып, жарылғыш перекисті қосылыс түзеді, сондықтан эфирді қолданбастан бұрын тексеру керек: ол үшін эфир үлгісін калий иодидінің ерітіндісімен шайқағанда перекись болса, иод бөлінеді. Эфирді тазалау үшін FеSO4 ерітіндісін қолданады.

Этил эфирі еріткіш ретінде, медицина наркоз ретінде қолданылады.


7 Зертханалық сабақтың тақырыбы

Жай эфирлер алу және химиялық қасиеттері
Жұмыстың мақсаты: Жай эфирлерді алу және олардың қасиеттерін зерттеу.

Реактивтер мен құралдар: амил спирті, сірке қышқылы, концентрлі күкірт қышқылы, этанол, 2н. натрий гидроксиді, спирт шамы, пробиркалар.

1- тәжірибе. Диэтил эфирін алу

Жұмыс барысы: Құрғақ пробиркаға 0,5 мл-ден этанол және концентрлі күкірт қышқылдарын құйып, қоспаны абайлап қоңыр ерітінді түзілгенге дейін қыздырады да ыстық қоспа үстіне абайлап тағы 0,5 мл этил спиртін қосады. Реакция теңдеулерін жазу керек. Диэтил эфирінің түзілгенін қалай анықтауға болады?

2 – тәжірибе. Жай эфирлердің айрылуы

1-ші тәжірибе нәтижесінде алынған жай эфирді пробиркаға құйып, үстеріне 2 мл-дей натрий гидроксидінің ерітіндісін қосу керек. Не байқалады? Реакция теңдеулерін жазу керек.



Өзін-өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар

1. Жай эфирлердің номенклатурасы. 2-метоксибутан, этилизопропил эфирі, метоксиэтан эфирі формулаларын жазу керек.

2. Этил эфирі түзілген кезде реакция қандай аралық сатылар арқылы жүреді?

3. Неге реакция аздап қыздыру арқылы жүргізеді? Бұл реакцияда қандай қосымша өнімдер түзілуі мүмкін?

4. Реакция өнімінің құрамына этил спирті мен күкірт қышқылының қатынасы әсер ете ме?

5. Этил эфирінің қолданылуы.



Спирттер, жай эфирлер тақырыбына есептер мен жаттығулар

1. Изомерия және номенклатура

1.1. С4Н10О спирт изомерлерінің (4 изомер) формулаларын жазып, а) радикалды-функционалды; б) халықаралық; в) рационалды номенклатуралар бойынша атау керек.

Біріншілік, екіншілік, үшіншілік спирттерді көрсету керек.

1.2. С5Н11ОН спирт изомерлерін (8 изомер) жазу керек, біріншілік, екіншілік, үшіншілік спирттерді көрсетіп, халықаралық жүйелік номенклатура бойынша атау керек.

1.3. а) 2-метил-3-гексанол; б) 3-метил-3-гексанол; в) 3-этил-3гексанол; г) 2,2,3,4-тетрамитил-3-пентанол; д) 2,2,3,4,4-пентаметил-3-гексанол структуралық формулаларын жазу қажет.

1.4. а) 1,2-этандиол (этиленгликоль); б) 1,1-этандиол; в) 1,3-пропандиол екі атомды спирттердің формуласын жазу керек.

1.5. а) 1,2,3-пропантриол; б) 1,1,1-пропантриол үш атомды спирттердің формулаларын жазу керек.

1.6. С4Н8О қанықпаған спирттердің (8 изомер) изомерлерін жазып, аттарын атау қажет. Спирттердің изомерлену кестесін жазу керек.


2. Химиялық қасиеттері

2.1. Пропил спирті мен изопропил спиртінің а) натриймен; б) кальциймен реакция теңдеулерін жазу керек, алынған заттардың аттарын атау қажет.

2.2. а) 2-метил-1-пропанол натрий алкоголятының; б) натрий бутилатының; в) калий изопропилатының; г) магний метилатының алу реакцияларының және гидролиз процестерінің теңдеулерін жазу керек. Гидролиз нәтижесінде түзілген заттардың аттарын атау қажет.

2.3. Концентрлі тұз қышқылымен (мырыш хлориді қатысында) мына заттардың а) изопропил спиртінің б) бутил спиртінің в) 2-пентанолдың реакция теңдеулерін жазып, алынған қосылыстардың аттарын атау қажет.

2.4. а) пропил спиртінің фосфор пентахлоридімен; б) этил спиртінің фосфор трихлоридімен; в) 3-метил-1-бутанолдың фосфор трибромидімен әрекеттесу реакцияларының теңдеулерін жазу қажет.

2.5. а) 3-метил-1-хлорбутан; б) 2,2-диметил-1-бромгексан; в) 3,3-диметил-2-иодгептан; г) иодизопропан, осы заттарға сілтінің сулы ерітіндісімен әсер еткенде қандай спирттер түзіледі? Реакциялар кестелерін жазып, түзілген спирттердің аттарын атау қажет.

2.6. Галогентуындылардың гидролизі әсерінен мына спирттердің түзілуінің: а) 1,3-пропандиол; б) 2-метил-1,4-бутандиол реакция теңдеулерін жазу керек.

2.7. Мына көмірсутектерден а) СН2 = CH-CH2-CH3; б) СН3-СН(СН3)-СН=CH2; в) СН3-СН= CH-CH3 гликольдер алу реакция теңдеулерін жазу керек.

2.8. 9,2 г натрий 100 мл этил спиртімен (96%-ті, ρ = 0,8 г/мл) әрекеттескенде қанша көлем (қ.ж.) сутегі бөлінеді?

2.9. 15,5 г қарапайым екі атомды спирт алу үшін (реакция шығымы 50%) калий перманганаты ерітіндісі арқылы қандай және қанша көлем (қ.ж.) газ тәріздес органикалық затты өткізу керек?

2.10. 0,24 м3 этил спиртін (96%-ті, ρ=800 кг/м3) дегидрлеп, дегидратациялап шығымы 90% болатын бутадиеннің қанша массасын алады?

2.11. 2 г глицеринге натрий металымен әрекет етсе, максимал қанша көлем (қ.ж.) сутегі бөлінеді?

2.12. Органикалық А затын тотықтырып В затын, сосын С затын алады, бұл зат тағам (ас) дайындауда қолданылады. А заты натриймен әрекеттесіп, сутегін бөледі, бірақ натрий гидроксиді ерітіндісімен әрекеттеспейді. Ал С заты натриймен де, натрий гидроксиді ерітіндісімен әрекеттеседі. А заты қыздырған кезде концентрлі күкірт қышқылымен әрекеттесіп, қанықпаған Д қосылысын түзеді, бұл зат полимер өндірісінде қолданылады. Д затына хлормен әрекет етіп, майларды ерітетін бағалы еріткіш алуға болады, сонымен бірге басқа да еріткіштер (қандай?) алуға қолданылады. Осы айтылған барлық заттарды атап, реакция теңдеулерін жазу керек.

2.13. Органикалық А заты өзіне тән иісі бар түссіз сұйықтық. Натриймен, жеңіл әрекеттеседі, сонда түзілген заттың біреуі түссіз, иіссіз газ тәріздес жай зат В. А заты қыздырылған мыс (II) оксидімен әрекеттескенде, өткір иісті түссіз пластмасса өнірісінде көптеп қолданылатын С заты түзіледі С затының сулы ерітіндісі тері өндірісінде қолданылады. С затын реакция жағдайын өзгерте отырып органикалық қышқылға не А затына айналдыруға болады. Сонымен, А,В,С заттарын атау керек. Айтылған реакциялар теңдеулерін жазу керек.

2.14. 23 г этанолды концентрлі күкірт қышқылымен қыздырғанда екі органикалық қосылыс түзілген. Түзілген заттың біреуі (газтәріздес) 40 г 40%-төртхлорлы көміртек ерітіндісіндегі бромды түссіздендіреді. Ал екінші заты жеңіл оңай қайнайтын сұйық зат. Сонымен қандай заттар және қанша мөлшерде (массасы бойынша) түзілген. Этанол толық реакцияға түскен.

2.15. Мына өзерістерді іске асыратын реакция теңдеулерін жазу қажет:

a) С2Н4 → С2Н5Сl → C2H5OH → C2H5-O-CH3

б) СН4 → СН3Вr → СН3ОН → СН3-О-СН3

2.16. Мына заттарды атап, алу реакция теңдеулерін жазу керек: С2Н5-О-С2Н5; СН3-О-С2Н5

2.17. Мына спирттерді дегидратациялап жай эфирлер алу керек: а) пропил және изопропил спирттерін; б) 2-метилбутанол-2 спиртінің 2 молекуласын; в) пентанолдың 2 молекуласын. Алынған қосылыстардың аттарын атау қажет.


3. Алу әдістері

3.1. Мына этилен қатарының көмірсутектерін гидратациялап, спирт алу қажет: а) 2-метил-2-пентенді; б) 4-метил-2-пентенді. Алынған спирттердің аттарын атау керек.

3.2. Галогеналкилдерге а) 3-метил-1-хлорбутанға; б) 2,2-диметил-1-бромгексанға; в) 3,3-диметил-3-иодгептанға; д) иод-изопропанға сілтінің судағы ерітіндісін қосып, алынған спирттерді атау керек.

3.3. Мына гликолдерді а) 1,3-пропандиолді б) 2-метил-1,4-бутандиолды сәйкесінше галогентуындыларды гидролиздеп алу керек, реакция теңдеулерін жазу қажет.

3.4. Мына көмірсутектерден а) СН2 = СН - СН2 - СН3; б) СН3 – СН = СН - СН3; в) СН3 - СН(СН3) – СН = СН2 гликолдерді алу реакция теңдеулерін жазу керек.
ОКСОҚОСЫЛЫСТАР. АЛЬДЕГИДТЕР МЕН КЕТОНДАР
Альдегидтер мен кетондардың құрылысы, изомериясы, атауы
Көмірсутек радикалдарымен байланысқан карбонил(- СОН) тобы бар органикалық заттарды альдегидтер немесе кетондар деп атайды. Альдегидтерде карбонил тобы сутек атомымен және көмірсутек радикалымен байланысады. Жалпы формуласы R – CОН – альдегидтер, R – CО– R- кетондар. Альдегидтер мен кетондар қаныққан, қанықпаған, ашық және тұйық тізбекті болып бөлінеді.
Қаныққан альдегидтер мен кетондар
Альдегидтерді жүйелік номенклатура бойынша атау үшін қаныққан көмірсутектердің атауына альдегидтер үшін «аль» деген жалғау, ол кетондар үшін «он» жалғауын қосу арқылы атайды.



құмырсқа альдегиді

формальдегид

метаналь


сірке альдегиді

ацетальдегид

этаналь


изовалериан альдегиді

3-метилбутаналь









Альдегидтердің изомериясы көміртегі атомдарының тізбегінің құрылысына байланысты, ал кетондардың изомериясы радикалдың құрылысына және карбонил тобының орнына байланысты атаулары:

СН3 – СН2 - СОН – метилэтаналь; СН3СН2СН(СН3)СОН - 2-метилбутаналь; СН3 – (СН3)2ССО – СН2 – СН3 – 2,2-диметилпентанон-3; СН3 – (СН3)2 С- СН2- СН2- СО – СН2 – СН3 – 6,6 –диметилгептанон-3.
Химиялық қасиеттері
Альдегидтер мен кетондар көптеген химиялық реакцияға белсенді қатысады. Бұл карбонил тобындағы қос байланыстың біреуі σ- байланыс, ал екінші π- байланыс болғандықтан, электрон тығыздығы көміртек атомынан оттегі атомына қарай ығысып, поляризациялануынан болады. Сондықтан химиялық реакция кезінде карбонил тобы жоғарғы белсенділік көрсетеді. Олар қосып алу, алмасу, тотығу, полимерлену, конденсация реакцияларына қатысады.

1. Қосып алу реакциялары

а) Альдегидтер мен кетондар никель катализаторы қатысында сутегіні қосып алады. Бұл реакция бойынша альдегидтерден біріншілік спирт, ал кетондардан екіншілік спирт түзіледі.


Пропаналь пропанол




ә) Альдегидтер аммиакпен әрекеттеседі, кетондар әрекеттеспейді

этанимин(ацетальдимин)


Ол тез полимеризациаланады (циклденеді) альдегидаммиактар түзіледі.

б) Көгерткіш қышқылды (НСN) қосып алу. Оксинитрилдер түзіледі.


-оксипропион қышқылының нитрилы


-оксиизомай қышқылының нитрилы


в) Альдегидтер спирттерді қосыпалып, жартылайацетальдар түзіледі.Егер реакцияны хлорлы сутек қатысында қыздыру арқылы жүргізсе, толық ацеталь түзіледі.
жартылай ацеталь ацеталь
Ацетальдар жағымды эфир иісті, оларды минералды қышқылдар қатысында қыздырғанда (сілтілермен емес) гидролизге ұшырап, қайтадан спирттер мен альдегидтерді бөледі. Кетондарспирттермен киынырақ әрекеттеседі.

2. Тотығу реакциясы. Альдегидтер жеңіл тотығып, қышқылдар(көміртек скелеті өзгермейді) түзеді, ал кетондар қиын тотығады және екі қарапайым қышқылдар не қышқылдар мен кетон түзеді.Егер тотықтырғыш ретінде күміс оксидінің аммиактағы ерітіндісін алып, альдегидпен әрекеттестірсе, бос күйінде күміс бөлінеді. Бұл реакцияны «күміс айна» реакциясы деп атайды және альдегидтерге сапалық реакция болып табылады.
СН3 – СНО + Ag2O → CH3 – COOH + 2Ag

сірке қышқылы


Кетондарды күшті тотықтырғыштармен әрекеттестіргенде, көміртегі тізбегі үзіліп, әр түрлі қышқылдар түзіледі, түзілген өнімдер бойынша кетондардың құрылысын анықтайды, кетондар екіншілік спирттер тотыққаннан түзілетіндіктен спирттердің де құрылысын анықтауға болады.

Альдегидтерге сонымен бірге фелинг сұйықтығымен реакция да тән. Фелинг сұйықтығы – сулы-сілтілі комплекс тұз – шарап қышқылының мыс гидроксиді мен натрий-калий тұзы.



3.Орын басу реакциялары. Орын басу реакциялары карбонил тобы арқылы жүреді.

а) альдегидтер гидроксиламинмен әрекеттесіп, оксимдер түзіледі. Бұл реакцияға кетондар да түседі.


альдоксим (ацетальдоксим)

б) альдегидтер гидразинмен әрекеттесіп, гидразондар түзеді.

4. Конденсациялану реакциясы. Бұл реакция әлсіз сілтінің қатысында, альдегидтің немесе кетонның екі - үш молекуласының қосылуы арқылы жүреді. Реакция нәтижесінде альдоль түзіледі. Альдоль деп, құрамында гидроксил және карбонил топтары бар қосылысты(альдегидоспирт) атайды. Сондықтан оларды альдольды конденсация дейді.




альдоль, 3-оксибутаналь

бутен-2-аль


5. Полимерлену реакциясы.Күкірт қышқылының аз мөлшерінің әсерінен тек альдегидтер полимерленеді. Кетондар полимерленбейді.

6. Канниццаро реакциясы. Концентрлі сілтілердің әсерінен α- сутегі атомы жоқ және альдольға димерленбейтін альдегидтер Канниццаро реакциясына түседі. Мұнда альдегидтердің жарты молекуласы қышқылға дейін тотығады, ал жарты молекуласы спиртке дейін тотықсызданады.
6Н5СНО + NaOH → C6H5COONa + C6H5CH2OH

бензальдегид натрий бензоаты бензил спирті


Альдегидтер мен кетондарды алу. Қолданылуы
Альдегидтер мен кетондарды алудың бірнеше ортақ әдістері бар.

1. Спирттерді тотықтырып не каталитикалық дегидрлеп: біріншілік спирттерден альдегидтерді, екіншілік спирттерден кетондарды алады. Бұл реакциялар спирттер тақырыбында қаралған.

2.Қышқылдардың не олардың қоспаларының буларын кей металдар оксидтері (ThO2, MnO2, CaO, ZnO) үстінен 400-450С температурада жіберіп пиролиз арқылы алады:
RCOOH + HCOOH  RCHO + CO2 +H2O

2RCOOH RCOR + H2O + CO2


3. Геминальды дигалоген туындыларының гидролизі арқылы: (көмірсутектердің галоген туындылары тақырыбында қарастырылған) екі галоген де шеткі көмертек атомында орналасқан болса, альдегид түзіледі, ал ортадағы көміртек атомында болса – кетондар түзіледі:



  1. Ацетилен және оның гомологтарын гидратациялағанда (сынап(ІІ) тұздары қатысында сірке альдегиді (Кучеров реакциясы) және кетондар түзіледі:



5. Техникада альдегидтерді СО және Н2 олефиндерге тура қосып алады (оксосинтез), қысым(100-200атм) кобальт не никель катализаторы қатысында

6. Карбон қышқылдары тұздарының термиялық айрылуы реакциясы. Құмырсқа және басқа карбон қышқылдары тұздарының қоспасын термиялық айырғанда альдегидтер алынса, ал басқа қоспалардан кетондар түзіледі:





кальций ацетоформиаты

этаналь



кальций ацетаты

пропанон

Құмырсқа альдегиді(формальдегид) НСОН - түссіз, өзіне тән өткір иісті газ, улы, тыныс жолдарына, көзге өте әсер етеді.Суда жақсы ериді. 40 пайызды ерітіндісі формалин деп аталады. Өндірісте фомальдегидті екі әдіспен алады: метанды толық емес тотықтырып және метанолды дегидрирлеп (650-700С температурада және күміс катализаторы қатысында). Формальдегидті аммиакпен қосып аздап қыздырса, алғаш рет А.М.Бутлеров синтездеген гексаметилтетраамин (уротропин) алынады.


6 СНОН + 4 NH3  6H2O + (CH2)6N4
Уротропин көп жағдайда фенолформальдегидті шайыр алу үшін, қопарылғыш заттар алу үшін, формальдегид полимері – параформ - құрғақ жанғыш зат алуға қолданылады. Сірке альдегиді - өткір иісті сұйық зат, өндірісте сірке қышқылын алуға қолданылыды.

Ацетальдегид полимерленіп паральдегид түзеді, ол синтетикалық каучук алуда қолданылады. Ацетон – түссіз, өзіне тән иісі бар сұйық зат. Суда және көптеген органикалық еріткіштерде жақсы ериді. Еріткіш ретінде бояу өндірісінде, ацетат жібегін алуға, қопарылғыш зат алуға қолданылады.


Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1. Альдегидтер мен кетондардың изомериясы, номенклатурасы, мысалдар келтіру керек.

2. Алу, қолданылуы.

3. Физикалық және химиялық қасиеттері.

4. Мына заттардың структуралық формуласын құру керек: 2-хлорпентаналь; 2-метилпропаналь; бензальдегид; 2-пентанон; метилфенилкетон.

5. 2 атм. қысымда, 27оС температурада 4.92 л ацетиленге суды қосып алса, неше грамм ацетальдегид түзіледі? Жауабы: 17,6г.

6. Егер метил спирті 400мл 0,1М перманганат ерітіндісімен қышқыл ортада тотықса, неше грамм формальдегид түзіледі? Жауабы: 3г


8 Зертханалық сабақтың тақырыбы

Альдегидтер мен кетондардың қасиеттерін зерттеу
Жұмыстың мақсаты: а) альдегид тобына сапалық реакцияларды тәжірибе жүзінде жасау және оны түсіндіру; б) зертханалық әдіспен ацетальдегид пен ацетонды алу; в) ацетонның қасиетін зерттеу.

Реактивтер мен жабдықтар: 40% формальдегид ерітіндісі, этил спирті, кальций карбиді, фуксинкүкіртті қышқылы, 0,2н күміс нитраты (АgNO3) ерітіндісі, аммиак (NH 3), натрий гидросульфиті қанық ерітіндісі, 10% NaOH ерітіндісі, ацетон, 1% калий йодидіндегі йод ерітіндісі, калий йодиді ерітіндісі, хром қоспасы ерітіндісі, пробиркалар, штатив, шыны таяқша, пемза үгінділірі, кинопленка, спирт шамы, газ жүретін түтікшелі тығын, мыс сымы, жұқа шыны, микроскоп.

1-тәжірибе. Этил спиртін тотықтыру арқылы сірке альдегидін алу

Жұмыс барысы: Газ жүретін түтікшелі пробиркаға 2 мл хром қоспасы мен 2 мл этил спиртін құяды. Газ жүретін түтікшені суы бар пробиркаға салады. Қоспаны абайлап спирт шамымен қыздырады. Түзілетін сірке альдегиді пробиркада сулы ерітінді түрінде жиналады, оны иісінен байқайды.

2-тәжірибе. Этил спиртін дегидрлеу арқылы сірке альдегидін алу

Жұмыс барысы: Пробиркаға 1 мл этил спиртін құяды. Спирт шамына мыс сымын қызыл болғанша қатты қыздырып, спиртке салады. Тәжірибені 5-6 рет қайталайды. Реакция өнімі-сірке альдегиді, оны иісінен байқайды.
СН3- СН2ОН  СН3СНО + Н2



3-тәжірибе. Альдегидке сапалық реакция

Жұмыс барысы: 0,5 мл формальдегид ерітіндісіне 0,5 мл фуксинкүкіртті қышқылды құяды. Бірнеше уақыттан кейін қызыл - күлгін түстің пайда болғанын көруге болады.

4-тәжірибе. Күміс айна реакциясы

Жұмыс барысы: Пробиркаға 2 тамшы күміс нитраты ерітіндісі, 1 тамшы аммиак ерітіндісі, содан кейін 2 тамшы формальдегид құяды. Қоспаны спирт шамында тез және абайлап қыздырады, бірақ қайнауға жеткізбеу керек. Пробирка қабырғасында күмістің айна қабаты түзілгенде, қыздыруды тоқтатады.

  1. Қандай реакция жүреді? Реакция теңдеуін жазу керек.

5-тәжірибе. Ацетонның қасиетін зерттеу. Йодоформ реакциясы

Жұмыс барысы: реакцияға ацетонның әлсіз ерітіндісін қолданады (0,5%).

Пробиркаға калий иодидіндегі йод ерітіндісінің (Люголь ерітіндісі) 1 тамшысына түссізденгенше NaOH құяды, сосын бірнеше тамшы ацетон ерітіндісін қосады. Йодоформның ашық-сары тұнбасы түзіледі және оған тән иіс сезіледі. Йодоформды реакция барлық кетондарға тән бе?



6-тәжірибе. Ацетонның еріткіштік қасиеті

Жұмыс барысы: Пробиркаға 5-6 тамшы ацетон құйып, оған кинопленканың кішкене бөлігін салады. Шыны таяқшамен араластырып, пленканың еруін бақылау керек.Кинопленканың екі бөлігін ацетонмен ылғалдап, бір-бірімен жапсыру керек. Ацетонның еріткіштік қасиеті туралы түйін жасау қажет.

7-тәжірибе. Ацетонның натрий бисульфитімен реакциясы

Жұмыс барысы: Жұқа шыныға 1 тамшы қаныққан натрий бисульфиті (NaHSO3)ерітіндісін, содан кейін 1 тамшы ацетон қосып, шыны капиллярдың балқытылған ұшымен араластырады.

Микроскоп арқылы әр түрлі дұрыс пішінді кристалдарды көріндер.

1)Ацетонның натрий бисульфитімен қосылу реакциясының теңдеуін жазыңыздар.

2)Микроскоппен байқаған кристалдың суретін салыңдар.



8-тәжірибе. Уротропинді алу және оның гидролизі

Пробиркаға фенолфталеин тамызып, оған 0,5мл-ден формальдегид ерітіндісін қосады. Жоғалмайтын малина түс пайда болғанға дейін тағы бірнеше тамшы аммиак ерітіндісін қосу керек. Бұл ерітіндіден бірнеше тамшыны шыныға ауыстырып, ақырындап спирт шамында ерітіндіні буландырады, сонда уротропин (гексаметилентетраамин) кристалдары пайда болады. Уротропин ерітіндісін екі пробиркаға бөліп, біреуіне араластырып отырып 1-2 тамшы натрий гидроксидін, екіншісіне 1 тамшы НСІ (қайнатады) қосады. Гидролиз өнімін бөлінген иісі арқылы анықтайды.



Тапсырма: 1.Уротропин синтезінің теңдеуін жазу керек. Алынған өнімнің кристалының түсі қандай? Уротропинді алғаш рет кім алды?

1.Уротропиннің сулы ортасының реакциясы қандай?

2.Уротропин гидролизінің теңдеуін құру керек.

Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:

1. Қалай жүзеге асыруға болады:

RCHO  R - COOH

2. Альдегид тобын қандай реактивтермен анықтауға болады?

3. Альдегидтің Сu2+ ионымен тотығу реакциясын жазу керек.

4. Уротропиннің қолданылуы.


Альдегидтер мен кетондар тақырыбы бойынша

есептер мен жаттығулар
1. Изомерия және номенклатура

1.1. Мына альдегидтердің формуласын жазу керек: а) гексаналь; б) 2-метилгексаналь; в) 2,3-диметилпенталь; г) 3,3-диметилбутаналь.

1.2. Мына кетондардың формуласын жазу керек: а) 4-гептанон; б) 2,4-диметил-3-пентанон; в) 2-метил-3-гексанон.

1.3. С6Н12О кетондарының формуласын (6 изомер) жазып, аттарын атау қажет.

1.4. Қанықпаған альдегидтер мен кетондар а) С4Н6О; б) С5Н8О формулаларын жазып, халықаралық жүйелік номенклатура бойынша атаңдар. Кротон альдегиді мен метилакрил альдегидін көрсету керек.

1.5. Келесі қанықпаған альдегидтер мен кетондардың формулаларын жазу керек: а) пропеналь; б) 1,5-гексадиен-3-он; в) 2,7-диметил-2,6-октадиеналь. Бұл қосылыстардың тривиальды аттары цитраль; акролеин; винилаллилкетон. Қай атау қай қосылысқа сәйкес келеді?

1.6. Негізгі тізбекте төрт көміртегі атомы болатындай етіп, С6Н12О құрамды альдегидтердің структуралық формулаларын жазып, аттарын атау керек.
2. Химиялық қасиеттері

2.1. Мына альдегидтердің а) пропиональ; б) 2,2-диметилпенталь күміс оксидінің аммиактағы ерітіндісімен тотығу реакциясының теңдеулерін жазу керек. Бұл реакция альдегидке сапалық реакция болып табылады, қалай аталады.

2.2. Альдегидтер а) май альдегидін; б) 3-метилбутанальін; в) 2-метил-3-пентанонды; г) ацетонды каталитикалық гидрлеу реакция теңдеулерін жазып, қосылыстарды атау керек.

2.3. С4Н8О қосылысының структуралық формуласын жазып, синил қышқылын қосқанда оксинитрил алу, ал тотықсыздандырғанда изобутилспиртін алу реакция теңдеулерін жазу керек.

2.4. а) этил спиртін пропион альдегидіне; б) метил спиртін сірке альдегидіне әсер етіп алынған қосылыстарды атау керек.

2.5. С5Н10О қосылысы күміс оксидінің аммиактағы ерітіндісімен әрекеттеспейді, ал каталитикалық гидрлегенде диэтилкарбинол түзілсе, құрылысы қандай екенін анықтау керек.

2.6. Егер мына қосылыс С3Н6О гидроксиламинмен әрекеттесіп, оксим түзсе, ал каталитикалық гидрленгенде изопропил спиртіне айналса, құрылысы қандай екенін анықтау керек. Реакциялар теңдеулерін жазу керек.

2.7. Альдегидтердің қайсысына альдольды және кротонды конденсация тән: а) сірке альдегиді; б) диметилсірке альдегиді; в) триметилсірке альдегиді: Егер жүрмесе, не себепті? Қосылыстарды атау керек.

2.8. Мына өзгерістерді жүргізетін реакциялар теңдеулерін жазу керек:

а) С→СН4→ СН3Сl → CH3OH → CH2O;

б) С → СаС2 → С2Н2 →СН3СНО;

в) С2Н2→С2Н4→ С2Н5ОН → CH3СHО;

г) С3Н6→С3Н8→ С3Н7Вr → C3H7ОН → С3Н7СНО;

д) С3Н6→ С3Н7Сl→ С3Н7ОН → СН3-СО-СН3

2.9. 15 г этан, формальдегид және фенол қоспасына күміс (I) оксидінің аммиактағы ерітіндісін қосқанда 21,6 г күміс бөлінген. Осындай мөлшердегі қоспаға бром суын қосқанда 33,1 г ақ тұнба түзілген. Алғашқы қоспаның сандық құрамын анықтау керек.

2.10. Құрамы СхН4Оу болатын органикалық зат «күміс айна» реакциясын береді, металл натриймен әрекеттеседі, калий перманганатымен тотығады, катализатор қатысында сутегін қосып алады. «Күміс айна» реакциясы нәтижесінде түзілген зат, С4Н4О4 қосылысына оңай айналады. Сонда СхН4Оу затының құрылысы қандай?

2.11. 2 л 36%-ті тығыздығы 1,11.103 кг/м3 болатын формалин алу үшін қанша литр қ.ж. формальдегид алу қажет?

2.12. 3 г метил спиртін тотықтырып алған формальдегидті 150 г суда еріткенде, алынған ерітінді концентрациясы нешеге тең?

2.13. Фенолформальдегид шайырын алу үшін 94 кг фенол жұмсалған.

Егер фенол, формальдегид және аммиак қатынастары 1: 1:13 болса, қанша 40%-ті формалин және 25%-ті аммиак ерітіндісін алу қажет?

2.14. 300 г 40%-ті формалин ерітіндісін алу үшін 216 мл (ρ = 0.79 г/мл) метанолды тотықтырған болса, метанолдың қолданылу пайызы қанша?

2.15. Егер шығымы 90% болса, 89,84 мл 96%-ті этанолды (ρ = 0,8 г/мл) тотықтырғанда ацетальдегидтің неше молі, массасы(грамм) және молекуласы түзіледі?

2.16. 2 кг 40%-ті формалин алу үшін метил спиртін тотықтыруға қанша көлем (қ.ж.) оттегі жұмсалады?
3. Алу әдістері

3.1. а) изопропилсірке альдегидін; б) 2-метилбутаналь алу реакцияларының (спирттерді тотықтырып) теңдеулерін жазу керек.

3.2. Мына спирттерді а) изопропилді; б) 3-метил-1-бутанолды; в) 3-метил-2-бутанолды дегидрлеп альдегидтер мен кетондар алу реакцияларының теңдеулерін жазу керек.

3.3. Мына дигалогентуындыларға а) 2-метил-1,1-дихлорбутан; б) 2-метил-3,3-дихлорпентан сілтінің судағы ерітіндісімен әсер етіп альдегидтер мен кетондар түзілу реакцияларының теңдеулерін жазу керек.

3.4. 1т сірке альдегидін Кучеров реакциясы арқылы алу үшін қанша көлем (қ.ж.) ацетилен қажет?
КАРБОН ҚЫШҚЫЛДАРЫ ЖӘНЕ ОНЫҢ ТУЫНДЫЛАРЫ

Қаныққан карбон қышқылдарының жіктелуі. Атауы
Карбон қышқылдырының молекуласында көміртек радикалымен байланысқан бір немесе бірнеше карбоксил тобы -СООН болады.Жалпы формуласы СnH2nO2 не CnH2n+1COOH. Карбон қышқылдары қаныққан, қанықпаған және ароматты болып бөлінеді.

Құрамындағы карбоксил тобының санына байланысты бір негізді, екі негізді, көп негізді болып бөлінеді.

Бір негізді карбон қышқылдарының молекуласында бір карбоксил тобы бар. Мысалы: СН3СООН, СН3 – СН2 – СООН.

Қаныққан бір негізді, карбон қышқылдарын жүйелік номенклатура бойынша атау үшін, қаныққан көмірсутектердің атына «қышқыл» деген сөзді қосады.Мысалы: Н-СООН - метан қышқылы; СН3-СООН - этан қышқылы.

Қаныққан бір негізді карбон қышқылдарының изомериясы көміртегі тізбегінің құрылысына байланысты, изомері көміртегі атомдар саны 4-тен жоғары басталады. C3H7COOH – екі изомер; C4H9COOH – төрт изомері болады. HCOOH – құмырсқа (метан) қышқылы; СН3-СООН - сірке (этан) қышқылы; С2Н5-СООН - пропион (пропан) қышқылы; С3Н7-СООН - май (бутан) қышқылы; СН3- СН(СН3) – СООН - изомай (2-метилпропан) қышқылы

Химиялық қасиеттері. Алу жолдары
Карбон қышқылдарының қышқылдық қасиеті карбоксил тобына байланысты.
СН3 - СООН  СН3- СОО- + Н+ (1)

Көміртегі атомының электрон бұлттары оттегі атомына қарай ығыстырылған.



Сондықтан көміртегі атомы оң зарядталып, көрші гидроксил тобындағы оттегі атомының электрон бұлттарын өзіне тартады. Сөйтіп, гидроксил тобындағы оттек пен сутектің арасындағы байланыс әлсірейді, бұл сутек ионының бөлінуіне әкеліп соғады, (1) көрсетілгендей. Құмырсқа қышқылы (КD = 104 ) қалған карбон қышқылдарына қарағанда күштірек, қалған қышқылдар үшін КD = 105 .

1. Тұз түзу. Карбон қышқылдары металдармен, сілтілермен, карбонаттармен әрекеттесіп тұздар түзеді:
2R – COOH + Mg → (RCOO)2 Mg + H2

R- COOH + NaOH → RCOONa + H2O

2R – COOH + Na2CO3 → 2RCOONa + CO2 ↑ + H2O

Мысалы: СН3СООН + Мg → (CH3COOH)2Mg + H2

магний ацетаты
2. Күрделі эфир түзу. Карбон қышқылдары спирттермен әрекеттесіп, күрделі эфирлер түзіледі, су тартатын конц. күкірт қышқылы қатысады.




сірке қышқылы

метанол

метилацетат


3. Амидтер түзу:

а) Карбон қышқылының аммоний тұзын қыздырғанда амид, су түзіледі.


б) Карбон қышқылдарының хлорангидридтері аммиакпен әрекеттескенде амидтер түзіледі.


СН3-СОСl + NH3 → CH3 – CОNH2 + HCl
в) карбон қышқылын аммиакпен су тартатын катализатор арқылы өткізген де қышқыл амидтері түзіледі
СН5-СООН + NH3 → CH3 – CОNH2 + H2О
4. Галогендеу реакциясы.Карбон қышқылдары галогендермен орын басу реакциясына түседі. Орын басу реакциясы карбоксил тобына жақын жердегі сутегі атомы галоген атомына ауысады.

5. Ангидридтер түзу.Карбон қышқылының екі молекуласы қосылып, ангидридтер түзеді, қышқылды дегидратациялап:

6.Тотықсыздандыру реакциясы.Күшті тотықсыздандырғыш (LiAIH4) әсерінен карбон қышқылдары спирттерге дейін тотықсызданады.

Қаныққан бір негізді карбон қышқылдары өсімдіктерде бос күйінде немесе күрделі эфир күйінде кездеседі.



7. Тотығу реакциясы. Монокарбон қышқылдары тотықтырғыштар әсеріне берік, тек құмырсқа қышқылы көмір қышқылын түзіп, тотығады.

Құмырсқа қышқылы құрылысының ерекшелігіне байланысты тотықсыздандырғыш қасиет көрсетеді, альдегидтер тәрізді «күміс айна» реакциясын береді.

Құмырсқа қышқылының тағы бір ерекше қасиеті, оның концентрлі күкірт қышқылымен қыздырғанда айрылуы:

Қанықпаған бір негізді қышқылдар. Алу.

Физикалық және химиялық қасиеттері
Қанықпаған бір негізді этилен қатарының қышқылдарының жалпы формуласы CnH2n-1COOH.
СН2= СН-СООН – пропен (акрил) қышқылы

СН2= СН-СН2 - СООН – винилсірке (3-бутен) қышқылы

СН3 - СН=СН-СООН – кротон(2-бутен) қышқылы

СН2=СН(СН3)–СООН - метаакрил(-метилакрил, метилпропен) қышқылы

СН3 – (СН2)7- СН=СН – (СН2)7СООН олеин қышқылы
Қанықпаған қышқылдарды алудың 2 жалпы әдістері бар:

1. Еселі байланысы бар алғашқы затқа карбоксил тобын енгізеді

2. Қаныққан қышқылдарды қанықпаған қышқылдарға айналдыру
СН2Сl-СН2 СООН + 2КОН  KCl + СН2 = СН-СООК + H2O
Қанықпаған бір негізді қышқылдар қаныққан бір негізді қышқылдардан айырмашылығы: тығыздықтарының және диссоциация константаларының жоғарылығында. Қанықпаған қышқылдар да тұздар, ангидридтер, галогенангидридтер, амидтер, күрделі эфирлер түзеді. Сонымен бірге еселік байланыс бойынша қосылу, тотығу, полимерлену реакцияларына да түседі.
Қанықпаған және қаныққан екі негізді қышқылдар. Алу.

Физикалық және химиялық қасиеттері
Қаныққан екі негізді қышқылдардың жалпы формуласы CnH2n (COOH)2 .
НООС-СООН - қымыздық қышқылы

НООС-СН2-СООН – малон қышқылы

НООС-(СН2)2 -СООН - янтар қышқылы
Екі негізді қышқылдарды алу әдістері бір негізді қышқылдарды алу әдістері сияқты:

1.Гликольдерді тотықтырып:




пропандиол -1,3




малон қышқылы


2. Динитрилдердің гидролизі (сабындану):

3. Оксиқышқылдардың тотығуы
СН2ОНСН2СООН + О НООС-СН2-СООН
Екі негізді қышқылдар түссіз, кристалды заттар, суда жақсы ериді. Бір негізді қышқылдар сияқты жұп көміртегі атомдары бар екі негізді қышқылдардың да балқу температурасы тақ көміртегі атомдары бар қышқылдардың балқу температурасынан жоғары.

Екі негізді қышқылдар бір негізді қышқылдардан күштірек, себебі карбоксилдердің өзара әсерлесуінің нәтижесінде диссоциация жеңілдейді. Бір негізді қышқылдар сияқты (сол жағдайларда) екі негізді қышқылдар да толық және толық емес қышқылдар туындыларын береді: бейтарап және қышқыл тұздар, мысалы, калий оксалаты К2С2О4 , қышқыл калий оксалаты КНС2О4, толық және толық емес күрделі эфирлер, мысалы, малон қышқылының диэтил эфирі С2Н5ООС-СН2 –СООС2Н5, малон қышқылының моноэтил эфирі НООС-СН2 –СООС2Н5 , толық және толық емес амидтер.





қымыздық қышқылының диэтил эфирі



қымыздық қышқылының натрий тұзы






қымыздық қышқылының моноэтил эфирі









натрий оксалаты

Сонымен бірге, бір молекуладағы 2 карбоксил тобы ерекше де химиялық қасиет көрсетеді. Балқу температураларынан жоғарырақ температурада бір карбоксил тобы көмір қышқыл газын бөліп, айрылады:



Янтар және глутар қышқылдары циклді ангидридтер түзе алады:



янтар қышқылы

янтар ангидриді



глутар қышқылы

глутар ангидриді

Адипин, пимелин қышқылдарының кальций не барий тұздарының пиролизінен СО2 бөлініп, кетондар түзіледі.






адипин қышқылы

циклопентанон

Қанықпаған 2 негізді қышқылдардан көбірек белгілісі фумар және малеин қышқылдары, біреуі цис- біреуі транс- орналасқан, формулалары бірдей: НООС-СН=СН-СООН.

Екі қышқылды да алма қышқылын қыздырып алады:
НООС-СН2СНОН-СООН  Н2О + НООС-СН=СН-СООН
Бұл қышқылдар да карбоксил топтары бойынша тұз, күрделі эфирлер, амидтер түзеді.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1. Қаныққан бір-, екі негізді кабон қышқылдарының; қанықпаған бір-, екі негізді карбон қышқылдарының изомериясы, номенклатурасы.

2. Алу әдістері, қолданылуы.

3. Физикалық және химиялық қасиеттері.

4. Дихлорсірке қышқылы; о-хлорбензил қышқылы ; 1,3-пропандикарбон қышқылы (малон қышқылы) формулалары; n- бутанолдан n- бутил қышқылын алу.

5.13,8 грамм этил спиртін күкірт қышқылы қатысында 0,5 М калий дихроматы ерітіндісінің неше миллилитрімен тотықтыруға болады? Жауабы: 400мл.

9 Зертханалық сабақтың тақырыбы



Карбон қышқылдарының қасиетін зерттеу
Жұмыстың мақсаты: карбон қышқылдарының физикалық, химиялық қасиеттерімен танысу.

Реактивтер мен жабдықтар: натрий ацетаты, амид спирті, сірке қышқылы, концентрлі күкірт қышқылы, олеин қышқылы, калий перманганатының 5%-тік ерітіндісі, 10%-тік натрий гидроксидінің ерітіндісі, этил спирті, СаСІ2 ерітіндісі, пробиркалар, штатив, спирт шамы, бөлгіш воронка, су моншасы, газ жүретін түтікшелі тығын, колба, стакан, мұз немесе қар.

1-тәжірибе. Сірке қышқылын оның тұздарынан алу.

Жұмыстың барысы: Колбаға 3-4 г құрғатылған натрий ацетатан салып, оның үстіне 3-4 мл концентрлі күкірт қышқылын құйып, аузын газ жүретін түтігі бар тығынмен тығындайды. Газ түтігінің екінші ұшын қар салынған стаканға батырылған пробиркаға енгізіледі. Қоспада реакция бірден жүре бастайды. Қоспаны қайнатпай баяу қыздырып, сірке қышқылын газ түтігі арқылы пробиркаға айдайды. Пробиркада таза сірке қышқылының кристалдары пайда болады.

Реакция теңдеуін жазыңыздар.



2- тәжірибе. Қышқылдарды қыздырғандағы түзілетін заттар

Пробиркаға бірнеше қымыз қышқылының кристалдарын салып, қыздырады. Пробирканың жоғарғы жағына ізбес (не барит) суына батырылған қағаз ұстау керек. Не байқадыңдар. Қымыз қышқылының айрылу реакциясының теңдеуін жазу керек, ізбес (барит) суымен қымыз қышқылы айрылғанда түзілген өнім арасындағы реакция теңдеуін жазу керек.



3-тәжірибе. Олеин қышқылының тотығуы

Жұмыс барысы: пробиркаға 1 мл 5%-тік калий перманганаты ерітіндісі 1 мл 10%-тік күкірт қышқылы ерітіндісі және 0,5 мл олеин қышқылын құямыз. Пробиркадағы қоспаны шайқап араластырамыз. Не байқадыңдар?

Реакция теңдеуі:


9,10- диоксистеарин қышқылы
4-тәжірибе. Олеин қышқылының тұзын алу

Жұмыс барысы: Пробиркаға 2 тамшы олеин қышқылы және 4-6 тамшы дистилденген су құяды. Мұқият араластырып, 6-8 тамшы сілті ерітіндісін қосады. Алынған қоспаны спирт шамында қыздырады. Суда еритін натрий

сабыны түзілгендіктен шайқағанда көбік пайда болады. Алынған сабын ерітіндісіне 2-3 тамшы кальций хлоридінің ерітіндісін тамызыңыздар. Суда ерімейтін кальций сабынының ақ тұнбасына назар аударыңдар.

1) Натрий сабынының түзілу реакциясын жазыңыздар.

2) Кальций сабынының түзілу реакциясын жазыңыздар.



5-тәжірибе. Олеин қышқылының сілтімен әрекеттесуі. Сабын алу

Жұмыс барысы: Пробиркаға 2 мл 10%-тік сілті ерітіндісін құйып, үстіне 2-3 тамшы олеин қышқылын қосады. Қоспаны күшті араластырады. Сол кезде сабын көпіршігінің олеин қышқылын қосады. Қоспаны күшті араластырады. Сол кезде сабын көпіршігінің түзілгені байқалады. Бұл-олеин қышқылының натрий тұзы (сабын).
С17Н33СООН + NaOH  C17H33OONa + H2O
Өзін-өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:

1. Келесі реакция теңдеулерін жазыңыздар:

а) сірке қышқылын алу

ә) олеин қышқылына бромның қосылуы

2. Қанықпаған карбон қышқылдарындағы карбоксил тобы және көмірсутек радикалы бойынша қандай реакциялар жүреді?

3. Натрий формиатының түзілу реакциясын жазыңыздар.

4. Карбон қышқылдарына тән реакцияларға мысалдар келтіру керек ( бутан қышқылын алып).

Карбон қышқылдары тақырыбына есептер мен жаттығулар
1. Изомерия және номенклатура

1.1. Мына қышқылдарды халықаралық жүйелік номенклатура бойынша атау қажет: а) СН3-СН2-СООН; б) СН3-(СН2)2СООН; в) СН3-СН2-СН(СН)СООН; г) СН3-СН2-СН(СН3)-СН(СН3)СООН

Алғашқы екі қышқылдың тривиальды аттарын атау керек.

2.2. а) 2-метилгексан қышқылы; б) 5-метилгексан қышқылы; в) 2,3-диметилпентан қышқылы; г) 3,3-диметилпентан қышқылы формулаларын жазу керек.

2.3. С5Н10О2 құрамды барлық қышқылдар изомерлерін жазып, халықаралық жүйелік және рационалды номенклатура бойынша атау керек. Олардың жалпы тривиальды атын атау керек.

2.4. С4Н6О2 құрамды бір негізді қанықпаған тармақталмаған көміртек тізбегі бар қышқылдар формуласын жазып, аттарын атау керек.

2.5. а) цис-α, β-диметилакрил қышқылының; б) транс-β-изопропилакрилқышқылының формуласын жазу керек.

2.6. Мына қышқылдың СООН-СН=СН-СООН геометриялық изомерінің формуласын жазу керек. Олардың тривиалды аттарын атау қажет.

2.7. Мына қышқылдардың СН3(СН2)14СООН; СН3(СН2)16СООН; С17Н33СООН

тарихи аттарын атау керек. Жоғары май қышқылдары деп қандай карбон қышқылдарын айтады?


2. Химиялық қасиеттері

2.1. Мына заттар арасындағы реакция теңдеулерін жазу керек: а) пропион қышқылы мен натрий гидроксиді; б) май қышқылы мен натрий карбонаты;

в) валериан қышқылы мен кальций гидроксиді; г) изомай қышқылы мен кальций карбонаты; д) сірке қышқылы мен алюминий гидроксиді.

2.2. Мына заттар арасындағы реакциялар теңдеулерін жазу керек: а) пропион қышқылы мен пропил спирті; б) май қышқылы мен изопропил спирті;

в) 3-метилбутан қышқылы мен метил спирті; г) сірке қышқылы мен метилэтилкарбинол; д) изомай қышқылы мен 1-бутанол; Түзілген заттарды атау керек. Бұл реакциялар қалай аталады? Бұл реакциялардың шығымын қалай арттырады?

2.3. Мына заттар арасындағы реакциялар теңдеулерін жазу керек: а) сірке қышқылы мен бес хлор фосфор; б) пропион қышқылы мен бес бром фосфор;

в) 3-метил бутан қышқылы мен РВr5. Түзілген қышқыл туындыларының аттарын жазу керек, қышқыл қалдығы (ацил) деген не?

2.4. Мына заттарға судың әсерін көрсететін реакция теңдеулерін жазу керек:

а) пропион қышқылының хлорангидридін; б) хлорлы ацетилге; в) май қышқылының бромангидридіне.

2.5. Мына заттарды дегидратациялап ангидрид түзілуінің кестесін жазу керек:

а) пропион қышқылының: б) капрон қышқылының; в) 3-метилбутан қышқылының; г) май және сірке қышқылдарының қоспасының; д) пропион және изомай қышқылының. Түзілген ангидридтерді атау керек.

2.6. Қышқылдардың аммонийлі тұздарынан амидтер алу реакция теңдеулерін жазу керек: а) пропион қышқылының; б) изомай қышқылының; в) капрон қышқылының; д) метил-этилсірке қышқылының түзілген амидтерді атау керек.

2.7. Қышқылдар ангидридтерінен а) изомай қышқылының; б) капрон қышқылының; в) триметилсірке қышқылы ангидридінен қышқылдар амидін алу реакцияларының теңдеулерін жазу керек.

2.8. а) сірке қышқылы амидінің (ацетамидтің); б) май қышқылы амидінің гидролиз теңдеулерін жазу керек. Алынған заттар аттары.

2.9. а) пропион қышқылы амидінен; б) метилэтилсірке қышқылы амидінен;

в) 4-метилпентан қышқылы амидінен қышқылдар нитрилдерін алу реакцияларының теңдеулерін жазу керек нитрилдер аты.

2.10. Қосылу реакцияларының теңдеулерін жазу керек:

а) бромның олеин қышқылына; б) хлордың кротон (2-бутен) қышқылына;

в) сутегінің олеин қышқылына; г) сутегінің 2-метил-пентен қышқылына;

в) және г) реакцияларының өту жағдайларын көрсету керек. Реакциялар өнімдерін атау қажет.

2.11. Қосылу реакцияларының теңдеулерін жазу керек; а) акрил қышқылына НСl қосу; б) метакрил қышқылына НI қосу; в) 2-бутен қышқылына НВr қосу. Марковников ережесі бойынша қосылу реакциялары жүреді. Қос байланысқа –СООН тобының, электроноакцептарлық сипатын еске ала отырып, галоген сутектердің қосылу ретін көрсету керек.

2.12. а) метакрил қышқылының метил спиртімен; б) олеин қышқылының этил спиртімен әрекеттесулерінің реакция теңдеулерін жазу керек. Түзілген қосылыстарды атау керек.

2.13. а) акрил қышқылының метил эфирінің; б) метакрил қышқылының метил эфирінің полимерлену кестелерін жазу керек. Түзілген полимерлердің практикалық маңызын айту керек.

2.14. а) қымыз қышқылын; б) малон қышқылын; в) метилмалон қышқылын;

г) диметилмалон қышқылын қыздырғанда жүретін реакциялар теңдеулерін жазу керек. Түзілген заттарды атау керек.

2.15. Карбоксил тобының құрылысын көрсету керек. Электрондық тұрғыдан гидроксил тобының карбонил қасиетіне әсерін, және карбонил тобының гидроксил қасиетіне әсерін түсіндіру керек.

2.16. 8% -ті 500 г құмырсқа қышқылында әлде 10,5%-ті 500 г сірке қышқылында еріген зат молекуласы көп?

2.17. Егер альдегидтің тотығуы 95% болса, өндірістік шығын 10% болса, 1 т сірке қышқылын алу үшін қанша ацетилен қажет.

2.18. 10%-ті 200 мл (ρ = 1,104 г/мл) сірке қышқылы ерітіндісіне 5%- ті 100 г натрий гидроксидінің ерітіндісін қосқан соң қалған сірке қышқылы 2 г ізбесті ерітуге жете ме?

2.19. 16 кг метанолды тотықтырғаннан алынған қышқылды бейтараптауға 0,0002 м3 (ρ = 1200 кг/м3) 20%-ті натрий гидроксиді жұмсалған. Түзілген тұз массасын есептеу керек.

2.20. 42 г бір негізді органикалық қышқылға 36,3 мл 20%-ті (ρ = 1,1 г/см3) натрий гидроксидін қосқан, сосын натрий гидрокарбонатының концентрлі ерітіндісінің артық мөлшерін қосқан, сонда 11,2 л (қ.ж.) газ бөлінген. Алынған органикалық қышқылдың құрылысын анықтап, атын атау керек.

2.21. Фенол мен сірке қышқылының 50 г қоспасына бром суымен әрекет еткенде 33,1 г ақ тұнба түзілген. Осындай мөлшердегі қоспаға 139,1 мл

10%-ті (ρ = 1,15 г/мл) натрий гидроксиді ерітіндісі жұмсалған, сонда алғашқы қоспада болған сірке қышқылының концентрациясы қанша?

2.22. Бензол мен толуол қоспасын калий перманганатымен тотықтырған соң (қышқыл ортада) 8,54 г бір негізді органикалық қышқыл түзілген. Осы қышқылды натрий гидрокарбонатының артық мөлшерімен өңдегенде бөлінген газ көлемі көмірсутектер қоспасын толық жаққан кезде бөлінген сондай газ көлемінен 19 есе аз болған. Алғашқы қоспадағы әр компоненттің массалық үлесін (%) анықтау керек.

2.23. 3,664 г фенол, этанол және сірке қышқыл қоспаларының 25 мл бензолдағы ерітіндісіне натрийдің артық мөлшерін қосқанда 672 мл газ (қ.ж.) бөлінген. Осындай мөлшердегі қоспаны толық бейтараптау үшін 18,165 мл 8%-ті (ρ = 1,101 г/мл) натрий гидроксиді ерітіндісі жұмсалған, ал бейтарапталғаннан соң ерітіндіге бром суын қосқанда 3,31 ақ тұнба түзілген. Алғашқы ерітіндідегі еріген әр заттың молярлы концентрациясын анықтау керек (Жауабы: 0,4 М С2Н5ОН; 0,24 М С6Н5ОН; 1,76 М СН3СООН)

2.24. 64,4 кг құмырсқа қышқылмен метанды каталитикалық тотықтырып 2СН4+3О2 → 2НСООН +2Н2О алғанда қанша көлем табиғи газ (98% метан көлем бойынша) қажет?

2.25. 1 г бір негізді органикалық қышқылды бейтараптану үшін 27 мл 0,5 М натрий гидроксиді жұмсалған. Осы қышқылдың құрылысын анықтау керек.
3. Алу әдістері

3.1. Альдегидтерден а) май; б) изомай; в) 2-метилпентаналь; г) метилэтилсірке карбон қышқылдарын алу реакцияларының теңдеулерін жазу керек.

3.2. Мына спирттерді тотықтырып, карбон қышқылдарын алу керек:

а) третизобутилкарбинол; б) 1-бутанол; в) изобутил г) вторбутил карбинол. Алынған қышқылдарды атау керек.

3.3. а) хлороформнан; б) 1,1,1-трибромбутаннан; в) 3-метил 1,1,1-трихлорбутаннан карбон қышқылдарын алу реакциялар теңдеулерін жазу керек. Алынған қышқылдырды атау керек.

3.4. Мына алғашқы заттарды а) 1-бром-пропан; б) бромэтан; в) 2-метил-2-бромпропан; г) 2-метил-1-бромпропан; д) 3-метил-1-бромбутан алып, нитрилды синтез реакциялары арқылы карбон қышқылдарын алу керек. Алынған қышқылдар аты.


КҮРДЕЛІ ЭФИРЛЕР. МАЙЛАР
Күрделі эфирлердің түзілуі. Оларды алу.

Физикалық және химиялық қасиеттері. Қолданылуы
Күрделі эфирлер спирттер органикалық карбон қышқылдарымен әрекеттескенде түзіледі, реакцияны эфирлеу деп атайды, реакция қайтымды. Катализатор ретінде қышқылдың сутегі ионы алынады. Жалпы формуласы R- СООR не RСООR1.

Күрделі эфирлерді спирттер мен карбон қышқылдарын әрекеттестіріп, галогенацилдерді және алкоголяттарды әрекеттестіріп алады:

Н+

1.СН3СООН + НОСН3 СН3СООСН3 + Н2О


2.СН3СОCl + NaОС2Н5 → СН3СООС2Н5 + NaCl
Триглицеридтер - не бейтарап майлар, жоғары қарбон қышқылдары мен глицерин әрекеттесуі әсерінен алынады. Майлар-глицерин мен жоғарғы карбон қышқылдарының күрделі эфирлері.

глицерин глицерин үшстеараты


Табиғи майлардың құрамында үнемі глицерин және жоғарғы карбон қышқылдары болады.

стеарин қышқылы



О- қаныққан не қанықпаған карбон қышқылының қалдығы (ацил).

Ацилге байланысты қатты майлар (май құрамында қаныққан ацил көп болады) және сұйық не өсімдік майлары (қанықпаған ацил көп болады).

Күрделі эфирлер сияқты, майлар да гидролизге (сабындануға) түседі: сілтілер, минерал қышқылдары әсерінен. Биологиялық әдіспен майларды ыдыратуға болады, онда энзимдер, мысалы, липазалар қолданылады.

Екі не одан да көп қос байланысы бар өсімдік майлары тотыққан кезде мөлдір пленка түзеді-ондай майларды кепкен майлар деп атайды. Кендір майларына қорғасын оксидін қосып пісірсе, олифа алынады, бояулар алу үшін қолданылады.

Өсімдік майларын гидрлеп, қатты майлар алынады. Оларды сабын алуда және тамақ өндірісінде маргарин алуға қолданылады. Маргариннің қасиетін жақсарту үшін оған сүт, жұмыртқа, А витаминін қосады.

Майлар-тамақ өнімдерінің бағалы құрамы болып табылады. Организмге май энергия береді. Табиғи майларда көптеген пайдалы заттармен қоса А, Д, Е витаминдері болады. Күнделікті адамдар 60-70 г май қабылдау керек. Май сонымен бірге организмді салқындаудан қорғайды.

Организмде глицерин глюкозадан синтезделеді. Бірнеше қос байланысы бар қышқылдар (линолевая, линоленовая) тек өсімдіктерде синтезделеді, олар организмде болмаса өсу баяулайды, бүйрек функциясы бұзылады.



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет