羧酸及其衍生物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選文檔西安文理學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)編號(hào)： 2014 年 4 月 23 日 化學(xué)類 專業(yè) 13 級(jí) 1 班 試驗(yàn)名稱:羧酸及其衍生物的性質(zhì) 姓名： 秦 陽(yáng) 成 績(jī)： 同組人: 指導(dǎo)老師： 試驗(yàn)?zāi)康模?. 驗(yàn)證羧酸及其衍生物的性質(zhì)；2了解肥皂的制備原理及其性質(zhì)。試驗(yàn)步驟 1羧酸的性質(zhì) (1)酸性的試驗(yàn) 將甲酸、乙酸各5滴及草酸02 g分別溶于2 mL水中。然后用洗凈的玻璃棒分別蘸取相應(yīng)的酸液在同一條剛果紅試紙上畫線，比較各線條的顏色和深淺程度?，F(xiàn)象：剛果紅試紙變藍(lán)，且顏色深淺挨次為：草酸 甲酸乙酸解釋：酸性強(qiáng)弱：草酸 甲酸乙酸剛果紅適用于作酸性物質(zhì)的指示劑，變色范圍pH為35。(強(qiáng)酸)藍(lán)

2、色藍(lán)黑色(弱酸) (堿)紅剛果紅與弱酸作用顯藍(lán)黑色與強(qiáng)酸作用顯穩(wěn)定的藍(lán)色，遇堿則又變紅。 (2)成鹽反應(yīng) 取02 g苯甲酸晶體放入盛有1 mL水的試管中，加入10的氫氧化鈉溶液數(shù)滴，振蕩并觀看現(xiàn)象。接著再加數(shù)滴10的鹽酸，振蕩并觀看所發(fā)生的變化?，F(xiàn)象：苯甲酸晶體由不溶到溶解再到析出苯甲酸是白色結(jié)晶，微溶于水，易升華，能隨水蒸氣一起蒸出，其鈉鹽是溫存的防腐劑。 (3)加熱分解作用 將甲酸和冰醋酸各1 mL及草酸1 g分別放入3支帶導(dǎo)管的小試管中，導(dǎo)管的末端分別伸入3支各自盛有12 mL石灰水的試管中(導(dǎo)管要插入石灰水中!)。加熱試樣，當(dāng)有連續(xù)氣泡發(fā)生時(shí)觀看現(xiàn)象?，F(xiàn)象：甲酸無(wú)現(xiàn)象，冰醋酸使石灰水變

3、渾濁，草酸使石灰水產(chǎn)生絮狀沉淀解釋：不同的羧酸失去羧基的難易并不相同，除甲酸外，乙酸的同系物直接加熱都不簡(jiǎn)潔脫去羧基(失去CO2)，但在特殊條件下也可以發(fā)生脫羧反應(yīng)， 一元羧酸的-碳原子上有強(qiáng)拉電子基團(tuán)時(shí)，使得羧酸變得不穩(wěn)定，當(dāng)加熱到100200時(shí)，簡(jiǎn)潔發(fā)生脫羧反應(yīng)。一般狀況下二元羧酸可以發(fā)生羧基所具有的一切反應(yīng)，但某些反應(yīng)取決于兩個(gè)羧基間的距離。 各種二元羧酸受熱后，由于兩個(gè)羧基的位置不同，有時(shí)發(fā)生失水反應(yīng)，有時(shí)發(fā)生脫羧反應(yīng)。如，草酸和丙二酸受熱后很簡(jiǎn)潔脫羧。這是由于羧基是拉電子的基團(tuán)，使羧基的脫羧反應(yīng)簡(jiǎn)潔進(jìn)行。 (4)氧化作用 在3支試管中分別放置0.5 mL甲酸、乙酸以及由0.2 g草酸

4、和1 mL水所配成的溶液，然后分別加入1 mL稀(1:5)硫酸和23 mL 0.5的高錳酸鉀溶液，加熱至沸，觀看現(xiàn)象，比較反應(yīng)速率。由于甲酸分子中有醛基，故有還原性。甲酸能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能使高錳酸鉀溶液褪色，這些反應(yīng)常用于甲酸的定性鑒定。現(xiàn)象：甲酸未使高錳酸鉀溶液褪色，乙酸、草酸使高錳酸鉀溶液褪色 解釋：甲酸與濃硫酸等脫水劑共熱分解生成一氧化碳和水。這是試驗(yàn)室中制備一氧化碳的方法。草酸很簡(jiǎn)潔被氧化成二氧化碳和水。在定量分析中常用草酸來(lái)滴定高錳酸鉀。草酸可以與很多金屬生成絡(luò)離子，例如，草酸鉀和草酸鐵生成如下的絡(luò)離子。這種絡(luò)合物是溶于水的，因此草酸可用來(lái)除去鐵銹或藍(lán)墨水的痕跡。(5)成酯反應(yīng) 在

5、一干燥的試管中加入1 mL無(wú)水乙醇和1 mL冰醋酸，再加入0.2 mL濃硫酸，振蕩均勻后浸在6070的熱水浴中約10 min。然后將試管浸入冷水中冷卻，最終向試管內(nèi)再加入5 mL水。這時(shí)試管中有酯層析出并浮于液面上，留意所生成的酯的氣味。 解釋：羧酸與醇作用生成酯，稱為酯化反應(yīng)(esterification)，酯化反應(yīng)進(jìn)行得很慢，需要酸催化。這個(gè)反應(yīng)是可逆的。2酰氯和酸酐的性質(zhì)(1)水解作用 在試管中加入2 mL蒸餾水，再加入數(shù)滴乙酰氯，觀看現(xiàn)象。反應(yīng)結(jié)束后在溶液中滴加數(shù)滴2的硝酸銀溶液，觀看現(xiàn)象。 (2)醇解作用 在一干燥的小試管中放入1 mL無(wú)水乙醇，漸漸滴加1 mL乙酰氯，同時(shí)用冷水冷卻

6、試管并不斷振蕩。反應(yīng)結(jié)束后先加入1 mL水，然后當(dāng)心地用20的碳酸鈉溶液中和反應(yīng)液使之呈中性，即有一酯層浮于液面上。假如沒有酯層浮起，可在溶液中加入粉狀的氯化鈉至使溶液飽和為止，觀看現(xiàn)象并聞其氣味。 (3)氨解作用 在一干燥的小試管中放入新蒸餾過(guò)的淡黃色苯胺5滴，然后漸漸滴加乙酰氯8滴，待反應(yīng)結(jié)束后再加入5 mL水并用玻璃棒攪勻，觀看現(xiàn)象。 用乙酸酐代替乙酰氯重復(fù)做上述三個(gè)試驗(yàn)，留意反應(yīng)較乙酰氯難進(jìn)行，需要在熱水浴加熱的狀況下，較長(zhǎng)時(shí)間才能完成上述反應(yīng)。現(xiàn)象及解釋：酰鹵中以酰氯最重要，應(yīng)用也最廣泛。甲酰氯很不穩(wěn)定，在一190時(shí)才能穩(wěn)定存在。由于在制備它時(shí)總得到一氧化碳和氯化氫，所以有時(shí)用一氧化

7、碳和氯化氫代替甲酰氯進(jìn)行反應(yīng)。例如： 其他酰氯為無(wú)色液體或低熔點(diǎn)固體，具有猛烈的刺激性，低級(jí)酰氯遇水激烈水解。乙酰氯曝露在空氣中水解放出氯化氫。酰氯的沸點(diǎn)較相應(yīng)的羧酸低，這是由于酰氯分子中沒有羥基，不能形成氫鍵的原因。 低級(jí)酸酐為無(wú)色液體，具有不開心的氣味；高級(jí)酸酐為固體，沒有氣味，其沸點(diǎn)常較相應(yīng)的酸高。酰鹵和酸酐的化學(xué)性質(zhì)格外活潑，主要是由于?；咸荚拥恼娦约訌?qiáng)，有利于水、氨、醇等親核試劑進(jìn)攻。以酰氯為例，其反應(yīng)歷程如下：水解醇解氨解 酰鹵和酸酐與水、醇、氨反應(yīng)，結(jié)果在這些化合物分子中引入?；?，故酰鹵和酸酐是很好的?；噭?。作為?；噭?，酸酐比相應(yīng)的酰鹵要緩和一些。3酰胺的水解作用

8、(1)堿性水解 取01 g乙酰胺和1 mL 20的氫氧化鈉溶液一起放人一小試管中，混合均勻并用小火加熱至沸。用潮濕的紅色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸跈z驗(yàn)所產(chǎn)生的氣體的性質(zhì)。 (2)酸性水解 取01 g乙酰胺和2 mL 10的硫酸一起放入一小試管中，混合均勻，沸水浴加熱沸騰2 min，留意有醋酸味產(chǎn)生。放冷并加入20的氫氧化鈉溶液至反應(yīng)液呈堿性，再次加熱。用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)所產(chǎn)生氣體的性質(zhì)。原理：酰胺與酯一樣在酸堿催化下水解，生成羧酸。 由于鍵電子沿O-C-N鍵離域，羰基的親電性明顯地減弱，所以酰胺的羰基被親核試劑進(jìn)攻較酯要難。氨基是一個(gè)較難離去的基團(tuán)，水本身是個(gè)惰性試劑，很多酰胺能在水溶液中結(jié)晶出來(lái)

9、，因此，水解需要酸、堿催化和比較長(zhǎng)時(shí)間的加熱回流。堿供應(yīng)了強(qiáng)有力的親核試劑OH-；而酸使羰基離子化從而掛念水的進(jìn)攻和氨基的離去。酰胺的水解條件比其他羧酸衍生物的要求高，有空間位阻的酰胺比較難水解。4油脂的性質(zhì) (1)油脂的不飽和性 取02 g熟豬油和數(shù)滴近于無(wú)色的植物油分別放入兩支小試管中，并分別加入12 mL四氯化碳，振蕩使溶。然后分別滴加3的溴的四氯化碳溶液。隨加隨振蕩，觀看所發(fā)生的變化。原理：不飽和脂肪酸甘油酯的碳碳雙鍵也可以和碘發(fā)生加成反應(yīng)。100 g油脂所能吸取的碘的質(zhì)量(單位g)稱為碘值(又稱碘價(jià))。碘值是油脂性質(zhì)的重要常數(shù)，碘值大，表示油脂的不飽和程度高，干結(jié)成膜也較快。(2)油

10、脂的皂化 取3 g油脂3、3 mL 95的乙醇和3 mL 3040的氫氧化鈉溶液放入一大試管內(nèi)，搖勻后在沸水中加熱煮沸。待試管中的反應(yīng)物成一相后，連續(xù)加熱10 min左右，并時(shí)時(shí)加以振蕩。皂化完全后，將制得的粘稠液體倒入盛有1520 mL溫?zé)岬娘柡褪雏}水的小燒杯中，不斷攪拌，肥皂漸漸凝固析出，用玻璃棒將制得的肥皂取出，作下面的試驗(yàn)： 脂肪酸的析出：取05 g新制的肥皂放入一試管中，加入4 mL蒸餾水，加熱使肥皂溶解。再加入2 mL(1：5)稀硫酸，然后在沸水浴中加熱，觀看所發(fā)生的現(xiàn)象(液面上浮起的一層油狀液體為何物?) 鈣離子與肥皂的作用：在試管中加入2 mL制得的肥皂溶液(每02 g新制的肥皂加20mL蒸餾水而成)，然后加入23滴10的氯化鈣溶液，振蕩并觀看所發(fā)生的變化。 肥皂的乳化作用：取2支試管各加入12滴液體油脂。在1支試管中加入2 mL水，在另1支試管中加入2 mL制得的肥皂溶液。同時(shí)用力振蕩兩支試管，比較現(xiàn)象。原理：肥皂的制造:制造肥皂的主要原料