Wirtualne laboratorium – I
Przeprowadź doświadczenia w wirtualnym laboratorium chemicznym. Rozwiąż problemy badawcze i zweryfikuj hipotezy. W formularzu zapisz obserwacje, a następnie sformułuj wyniki i wnioski. Spróbuj wykonać doświadczenia samodzielnie. Jeśli jednak będziesz mieć problemy, możesz skorzystać z instrukcji, która znajduje się pod ikoną notatnika w lewym górnym rogu.
Przeprowadzono doświadczenia w laboratorium chemicznym. Zapoznaj się z opisem dwóch doświadczeń i wykonaj polecenie.
Doświadczenie
Analiza doświadczenia: Badanie reaktywności alkoholi z kwasami karboksylowymi.
Problem badawczy: Czy wszystkie alkohole reagują z kwasami karboksylowymi z wytworzeniem tego samego produktu?
Hipoteza: Reaktywność alkoholi w reakcjach estryfikacji zależy od rzędowości i rośnie w szeregu: alkohol trzeciorzędowy alkohol drugorzędowy alkohol pierwszorzędowy metanol.
Odczynniki:
butan--ol;
kwas etanowy;
-metylopropan--ol;
-metylopropan--ol;
kwas siarkowy().
Sprzęt laboratoryjny:
trzy zlewki – naczynia szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;
trzy probówki – podłużne naczynia szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;
statyw na probówki – prostokątny sprzęt laboratoryjny z rzędami otworów, w których umieszczane są probówki;
pipety – wąskie rurki do pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki.
Przebieg doświadczenia:
Do każdej z strzech probówek dodano po centymetry sześcienne kwasu etanowego.
Do pierwszej probówki dodano centymetry sześcienne -metylopropan--olu.
Do drugiej probówki dodano centymetry sześcienne butan--olu.
Do trzeciej probówki dodano centymetry sześcienne -metylopropan--olu.
Następnie do każdej probówki dodano kilka kropli stężonego kwasu siarkowego ().
Probówki wstawiono do zlewki z gorącą wodą.
Po trzech minutach przelano ciecz z probówki do zlewki z zimną wodą.
Sprawdzono zapach roztworu.
Obserwacje:
Po wykonaniu doświadczenia, w probówce nr zapach octu nie jest wyczuwalny, w probówce nr zapach ten zdecydowanie stracił na intensywności. W probówce nr wyczuwalny jest charakterystyczny intensywny zapach octu. W reakcji z -metylopropan--olem, po przelaniu roztworu z probówki do zlewki z zimną wodą, wyczuwalny jest intensywny owocowy zapach, z butan--olem jest słabo intensywny owocowy zapach, natomiast z -metylopropan--olem praktycznie nie czuć żadnego zapachu.
Wyniki:
W wyniku reakcji kwasu octowego i -metylopropan--olu powstaje octan -metylopropylu. Biorący udział w reakcji alkohol to alkohol pierwszorzędowy. Reakcja estryfikacji zaszła z dużą szybkością. W reakcji kwasu octowego i butan--olu powstaje octan butan--ylu. Biorący udział w reakcji alkohol to alkohol drugorzędowy. Reakcja estryfikacji zaszła z małą szybkością. Natomiast w reakcji kwasu octowego i -metylopropan--olu powstaje octan -metylopropan--ylu. Biorący udział w reakcji alkohol to alkohol trzeciorzędowy. Reakcja estryfikacji zaszła z bardzo małą szybkością.
Wnioski:
Hipoteza została potwierdzona. Szybkość otrzymywania estrów, pochodzących od tego samego kwasu karboksylowego, zależy od reaktywności alkoholi, które biorą udział w reakcji estryfikacji. Estry alkoholi pierwszorzędowych powstają najszybciej, ponieważ alkohole pierwszorzędowe charakteryzują się największą reaktywnością (od razu po alkoholu metylowym). Estry alkoholi drugorzędowych powstają wolniej, ponieważ alkohole drugorzędowe są mniej reaktywne w reakcji estryfikacji. Estry alkoholi trzeciorzędowych tworzą się najwolniej ze względu na niewielką reaktywność alkoholi trzeciorzędowych podczas estryfikacji.
Doświadczenie
Analiza doświadczenia: Badanie reaktywności metanolu z kwasem azotowym().
Problem badawczy: Czy metanol reaguje z kwasem azotowym()?
Hipoteza: Metanol reaguje z kwasem azotowym().
Odczynniki:
oranż metylowy;
kwas azotowy();
metanol.
Sprzęt laboratoryjny:
probówka – podłużne naczynie szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;
statyw na probówki – prostokątny sprzęt laboratoryjny z rzędami otworów, w których umieszczane są probówki;
pipety – wąskie rurki do pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki.
Przebieg doświadczenia:
Do probówki dodano centymetry sześcienne kwasu azotowego(), a następnie kilka kropli oranżu metylowego.
Następnie do probówki dodano centymetry sześcienne metanolu.
Obserwacje:
Barwa roztworu, po dodaniu oranżu metylowego do kwasu azotowego(), jest czerwona, natomiast po dodaniu metanolu, roztwór przyjmuje żółte zabarwienie.
Wyniki:
W wyniku reakcji metanolu z kwasem azotowym() powstaje azotan() metylu.
Wnioski:
Metanol reaguje z kwasem azotowym(). Hipoteza została potwierdzona.