Химия "Карбон қышқылы" (11-сынып)

Пәні: Химия Сыныбы: 11«Ә»

Тақырыбы: Карбон қышқылдары

Сабақтың мақсаттары

Білімділік : карбон қышқылдары,олардың жіктелуі, алу жолдары, физикалық, химиялық қасиеттері және қолданылуы туралы жалпы мәлімет беру.

Дамытушылық: Органикалық қосылыстардың құрылысы,функционалдық топтар, номенклатурасы, жіктелуі және олардың химиялық реакцияларының механизмі туралы білімдерін дамыту.

Тәрбиелік:Оқушыларға карбон қышқылдарының қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерлері және қоршаған ортаны қорғау туралы экологиялық тәрбие беру.

Сабақтың типі:Аралас сабақ

Сабақтың әдісі: сөз – көрнекі, әңгімелесу, түсіндірме сурет, баяндау

Сабақтың көрнекілігі:слайд, суреттер және үлестірме қағаз, сызбанұсқалар.

Сабақтың барысы :

I Ұйымдастыру

а ) оқушылармен сәлемдесу

ә) түгелдеу

б) оқушылардың назарын сабаққа аудару

II Үй тапсырмасын сұрау

Оқушылардан үйге берілген есептерді сұрау және 10минутқа үлестірме қағаздарды таратып, үй тапсырмасына дайындығын тексеру.

III Жаңа сабақты түсіндіру

Карбон қышқылдары – молекула құрамында бір немесе бірнеше сутек атомдары карбоксил тобына – COOH алмасқан көмірсутектердің туындылары. Карбон қышқылдарының жалпы формуласы: R(COOH)_x.

Карбон қышқылдарының жіктелуі. Карбон қышқылдарын көмірсутек радикалы табиғатына байланысты және карбоксил тобының санына байланысты жіктеуге болады.

1.Көмірсутек радикалының табиғатына байланысты жіктеу

Карбон қышқылдары

Ароматты

COOH

Қанықпаған (шектелмеген)

Қаныққан (шектелген)

COOH

бензой қышқылы

CH₂=CH – COOH пропен қышқылы, С₁₇H₃₃COOH қышқылы

СH₃COOH сірке қышқылы, CH₃СH₂COOH пропион қышқылы, С₁₇H₃₅COOH стеарин қышқылы

Карбон қышқылдары

2. Негізділігіне байланысты жіктеу

Бірнегізді

Көпнегізді

CH₃COOH сірке қышқылы, CH₂=CH – COOH акрил қышқылы

HOOC – COOH қымыздық қышқылы, HOOC – СH₂ – COOH янтарь қышқылы

Бірнегізді карбон қышқылдарының жалпы формуласы: С_nH_2n+1COOH. Карбон қышқылдарын көбіне тривиальді атаумен атайды. Бұл атау карбон қышқылының алғашқы пайда болуымен байланысты. Мысалы, құмырсқа қышқылы құмырсқадан, сірке қышқылы сіркесудан, май қышқылы майдан және т.с.с алынған. Халықаралық атау бойынша карбон қышқылдарың сәйкес қаныққан көмірсутектердің атына қышқыл деген сөз қосып атайды. Нөмірлеу карбоксил тобы тұрған көміртек атомынан басталады. Мысалы,

CH₃ – CH - COOH

CH₃ 2-метилпропан қышқылы

CH₃

СH₃ – C – COOH

CH₃ 2,2-диметилбутан қышқылы

CH₃

СH₃ – C – СH₂ - COOH

CH₃ 3,3-диметилбутан қышқылы

Карбонқышқылдарының изомерленуі радикалдың көміртек қаңқасына байланысты және күрделі эфирлермен класаралық изомері болады. Карбон қышқылының алғашқы үшеуінің көміртек радикалына байланысты изомері болмайды. Изомер май қышқылынан басталады:

СH₃ – CH₂ – CH₂ – COOH май немесе бутан қышқылы

СH₃ –CH - COOH

CH₃ изомай немесе метилпропан қышқылы

O

СH₃ – C

OC₂H₅ этилацетат

Карбон қышқылы табиғатта кең таралған. Карбон қышқылдарын алудың бірнеше жолы бар:

1.Карбон қышқылын алкандарды, спирттерді және альдегидтерді,кетондарды тотықтырып алады:

[O]

СH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₃ → 2CH₃ – COOH

-H₂O

2. Алкендерді көміртек (II) оксидімен және су буымен катализатор қатысында белгілі бір қысымда, қыздыру арқылы алады.

кат.

R-CH=CH₂ + CO + H₂O → R-CH₂-CH₂-COOH

3.Спирттерді көміртек (II) оксидімен әрекеттестіргенде, карбон қышқылдары түзіледі:

кат.

R-OH + CO → R-COOH

Физикалық және химиялық қасиеттері.Қаныққан карбон қышқылының алғашқы үш мүшесі: құмырсқа, сірке және пропион қышқылдары өткір иісті, сұйық заттар, суда ерімейді. Май қышқылының жағымсыз иісі бар, суда нашар ериді, жоғарғы карбон қышқылдары С₁₀ –нан бастап қатты заттар. Гомологтық қатарда молекулалық массаларының өсуінеқарай суда ерігіштігі кемиді, қайнау температуралары өседі.

Суда еритін карбон қышқылдары диссоцияцияланады:

R-COOH ↔ RCOO^- + H⁺

RCOOH + H₂O ↔ RCOO^- + H₃O⁺

2. Тұздар түзілуі.

а) 2RCOOH + Mg → (RCOO)₂Mg + H₂↑

ә) 2RCOOH + MgO → (RCOO)₂Mg + H₂O

б) RCOOH + NH₃ → R-COONH₄

3.Галогенангидридтер түзілуі:

RCOOH + PCl₅ → RCOCl + POCl₃ + HCl

1. Ангидридтер түзілуі:

O O

|| ||

CH₃COOH + HOCOCH₃→ CH₃-C-O-C- CH₃

-H₂O сірке ангидриді

5. Күрделі эфир түзілуі (этерификация реакциясы).

H⁺

CH₃COOH +C₂H₅OH ↔ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

6. Декорбоксилдену.

NaOH + CaO,t^o

CH₃COOH CH₄ + CO₂

Сірке қышқылы хлормен әрекеттеседі.

H H

Сl – Cl + H – C – COOH → Cl – C – COOH + HCl

H Hхлорсірке қышқылы

Қолданылуы: Құмырсқа қышқылының 1,25% - тік спирттегі ерітіндісі ревматизм ауруларын емдеу үшін медицинада пайдаланылады. Өнеркәсіпте хош иісті заттар мен еріткіштер ретінде пайдаланылатын күрделі эфирлер алу үшін, тері өңдеуде, тоқыма қнеркәсібінде қолданылады. Сірке қышқылының 70 – 80% - тік ерітіндісі сірке эссенциясы, ал 6 -9%-тік сулы ерітіндісі асханалық сірке суы деп аталады. Ол әр түрлі тағамдық заттарды тұздап, консервілеу үшін қолданылады. Сірке қышқылының тұздары мен күрделі эфирлері еріткіштер, хош иісті заттар, бояулар, ауыл шаруашылығында арамшөптерге қарсы күресетін гербицидтер ретінде кеңінен пайдаланылады.

IV. Қорытынды

Карбон қышқылдары – молекула құрамында бір немесе бірнеше сутек атомдары карбоксил тобына – COOH алмасқан көмірсутектердің туындылары. Карбон қышқылдарының жалпы формуласы: R(COOH)_x.

Карбон қышқылдарын көмірсутек радикалы табиғатына байланысты және карбоксил тобының санына байланысты жіктеуге болады.

1.Көмірсутек радикалының табиғатына байланысты қаныққан, қанықпаған және ароматты болып жіктеледі.

2. Негізділігіне байланысты бірнегізді және екінегізді болып жіктеледі.

Карбон қышқылдарын көбіне тривиальді атаумен атайды. Бұл атау карбон қышқылының алғашқы пайда болуымен байланысты. Мысалы, құмырсқа қышқылы құмырсқадан, сірке қышқылы сіркесудан, май қышқылы майдан және т.с.с алынған. Халықаралық атау бойынша карбон қышқылдарың сәйкес қаныққан көмірсутектердің атына қышқыл деген сөз қосып атайды.Карбон қышқылдарының изомерленуі радикалдың көміртек қаңқасына байланысты және күрделі эфирлермен класаралық изомері болады. Карбон қышқылдарыналудың бірнеше жолы бар:Карбон қышқылын алкандарды, спирттерді және альдегидтерді,кетондарды тотықтырып, алкендерді көміртек (II) оксидімен және су буымен катализатор қатысында белгілі бір қысымда, қыздыру арқылы, спирттерді көміртек (II) оксидімен әрекеттестіріп алады.

Қаныққан карбон қышқылының алғашқы үш мүшесі: құмырсқа, сірке және пропион қышқылдары өткір иісті, сұйық заттар, суда ерімейді. Май қышқылының жағымсыз иісі бар, суда нашар ериді, жоғарғы карбон қышқылдары С₁₀ –нан бастап қатты заттар. Гомологтық қатарда молекулалық массаларының өсуінеқарай суда ерігіштігі кемиді, қайнау температуралары өседі.

V. Білімді қорыту және жүйелеу

1. Карбон қышқылдары деп қандай қосылыстарды айтады? ( көмірсутек молекуласындағы сутек атомының орнына карбоксил тобына алмасқандағы органикалық қосылыстар)

2. Карбон қышқылдары қалай жіктеледі? (Бір негізді, екі негізді, көп негізді және қаныққан, қанықпаған, ароматты)

3. Этиленнен сірке қышқылын қалай алады? Реакция теңдеуін жазыңдар.

4.Стеарин қышқылы мен сілті арасындағы теңдеуді жазыңдар.

5. CH₃COH→C₂H₅OH→C₂H₄→C₂H₆→CH₃COOH

CH₃COH + H₂ → CH₂CH₂OH

CH₂CH₂OH → C₂H₄ + H₂O

C₂H₄+ H₂→ C₂H₆

C₂H₆ + O₂→ CH₃COOH + H₂

6. C₂H₄ → C₂H₅OH→ CH₃COH→ CH₃COOH→ CH₃COO-C₂H₅

C₂H₄ +H₂O → C₂H₅OH

C₂H₅OH +[O] CH₃COH + H₂

CH₃COH +[ O] CH₃COOH

CH₃COOH + C₂H₅OH→ CH₃COO-C₂H₅ + H₂O

7. 155г күміс (І) оксидімен 25г сірке альдегиді әрекеттескендегі түзілген сірке қышқылының массасын есептеңдер.

Бер: шешуі

m = 155г 25 155

m = 25г CH₃COH + Ag₂O → CH₃COOH + 2Ag

т/к CH₃COOH-? 44

8. 84г пропил спиртінен алынған пропион қышқылының массасын есептеңдер.

Бер: шешуі

m = 84 84г х г

т/к C₂H₅СООН С₃Н₇ОН +[O]→ C₂H₅COOH + H₂O

58г

VI. Бағалау

VII. Үй тапсырмасын беру.

10 тарау. Карбон қышқылдары тарауын оқып келу.

Есептер шығару.

1. 15г сірке альдегиді тотыққанда түзілген сірке қышқылының массасын есепте.

2. 26,5г сірке қышқылы мен этил спирті әрекеттескенде түзілген этилацетаттың массасы.