§35. Хімічні властивості оцтової кислоти

Загальні хімічні властивості оцтової кислоти подібні до властивостей мінеральних кислот. Розбавлена у воді оцтова кислота має кислий смак, проводить електричний струм, змінює колір індикаторів.

Лабораторний дослід 9. Дія оцтової кислоти на індикатори

У три пробірки налийте по 1-2 мл розчину оцтової кислоти і добавте в одну розчин лакмусу, в другу – метилоранжу, в третю – фенолфталеїну. Як зміниться забарвлення розчинів? Про наявність якого середовища це вказує? Про наявність яких йонів це свідчить? Напишіть рівняння електролітичної дисоціації кислоти.

Зміна забарвлення індикаторів свідчить про кислотне середовище, що створюється завдяки електролітичній дисоціації оцтової кислоти. Ступінь дисоціації оцтової кислоти дуже низький. Дисоціацію оцтової кислоти можна зобразити таким рівнянням: СН3СООН ⇄ СН3СОО^– + Н⁺.

Проте порівняно з мінеральними кислотами, такими як HCl, H₂SO₄, органічні кислоти набагато слабкіші. Подібно до неорганічних кислот оцтова кислота утворює солі при взаємодії з лугами, металами, основними оксидами і солями. Дослідимо хімічні властивості оцтової кислоти.

Лабораторний дослід 10. Взаємодія оцтової кислоти з металами, лугом, солями

Дослід 1. Взаємодія оцтової кислоти з металами

Налийте у три пробірки розчин оцтової кислоти об’ємом по 1-2 мл. Добавте в одну пробірку порошку магнію, в другу – гранули цинку, в третю – шматочок міді. Що спостерігаємо? З якими металами взаємодіє кислота, а з яким – не взаємодіє? Порівняйте хімічну активність оцтової кислоти з мінеральними кислотами, зробіть висновок.

З яким металом реакція йде швидше? Який газ виділяється? До якого типу належить дана реакція? Напишіть рівняння реакцій в молекулярному і йонному вигляді.

Дослід 2. Взаємодія оцтової кислоти з лугом

До 1-2 мл розчину натрій гідроксиду в пробірці добавте кілька крапель фенолфталеїну. До забарвленого розчину краплями добавте розчин оцтової кислоти до знебарвлення вмісту пробірки.

На що вказує малиновий колір фенолфталеїну? Чому колір індикатора зник? Яким стало середовище добутих речовин? Чому цю реакцію називають реакцією нейтралізації? Відповідь підтвердіть молекулярним та йонним рівняннями реакцій.

Дослід 3. Взаємодія оцтової кислоти з солями

В одну пробірку з розчином оцтової кислоти помістіть шматок крейди, а в другу – натрій сульфату. Що спостерігаєте? Який газ виділяється в першій пробірці? Чому не спостерігаємо реакції в другій пробірці? Напишіть рівняння реакції. З якими солями може взаємодіяти оцтова кислота?

Загальні властивості оцтової кислоти

1. Взаємодія оцтової кислоти з лугами

Під час взаємодії оцтової кислоти з лугами утворюється сіль й вода, така реакція називається реакцією нейтралізації:

СН₃COOH (оцтова кислота) + NaOH → CH₃COONa (натрій ацетат) + H₂O

2. Взаємодія карбонових кислот з металами, основними оксидами і солями

А. Оцтова кислота взаємодіє з активними металами з утворенням солі й виділенням водню:
СН₃COOH + Na → CH₃COONa + H₂↑
2СН₃COOH (оцтова кислота) + Zn → (CH₃COO)₂Zn (цинк ацетат) + H₂↑

Б. Під час взаємодії оцтової кислоти з основними оксидами і солями летких й слабкіших кислот утворюється сіль та вода:
2СН₃COOH (оцтова кислота) + CaO → (CH₃COO)₂Ca (кальцій ацетат) + H₂O
2СН₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂↑

Специфічні властивості оцтової кислоти

3. Реакції відновлення

Карбоновим кислотам властиві реакції, які не характерні для мінеральних кислот. Так, вони взаємодіють з воднем при нагріванні в присутності каталізаторів, утворюючи спирти:
СН₃COOH (оцтова кислота) + 2Н₂ → CH₃CН₂OН (етанол) + Н₂О

4. Реакції естерифікації

Якщо до оцтової кислоти додати етиловий спирт й трохи сульфатної кислоти, то при нагріванні з’являється приємний запах оцтово–етилового естеру. У цій реакції бере участь ОН–група карбоксилу. Сульфатна кислота служить водовбирним засобом.
СН₃COOH (оцтова кислота) + НO–С₂Н₅ → CH₃COOC₂Н₅ (оцтово-етиловий естер) + H₂O.

5. Дія хлору на оцтову кислоту

Відбувається заміщення атомів Гідрогену вуглеводневого радикалу атомами Хлору.

Схема 12. Хімічні властивості карбонових кислот

Підсумок:

Органічні кислоти, завдяки сильному впливу карбонільної групи > С=О на гідроксил –ОН, мають, на відміну від спиртів, яскраво виражені кислотні властивості.
Загальні властивості карбонових кислот аналогічні відповідним властивостям неорганічних кислот: дисоціація, взаємодія з металами, основними оксидами, лугами, солями летких кислот.
Карбонові кислоти мають й деякі специфічні властивості, зумовлені наявністю в їхніх молекулах радикалів. Так оцтова кислота реагує з хлором, спиртами.

?

Дайте визначення карбоновим кислотам.
Наведіть загальні властивості органічних та неорганічних кислот.
Яку особливу властивість оцтової кислоти ви знаєте?

Завдання для самоконтролю

■

460. Складіть рівняння реакцій оцтової кислоти із:
а) калієм;
б) кальцієм;
в) літієм;
г) натрій оксидом;
д) барій оксидом;
е) кальцій карбонатом;
є) калій гідроксидом.

461. Складіть рівняння реакцій оцтової кислоти із:
а) метанолом;
б) пропанолом;
в) етанолом.
Назвіть утворені естери.

▲
●

462. Оцтова кислота належить до електролітів:
а) сильних;
б) середніх;
в) слабких.

463. Зміна кольору лакмусу в розчині оцтової кислоти вказує на наявність середовища:
а) кислого;
б) лужного;
в) нейтрального.

464. Які із названих речовин будуть взаємодіяти з лугом:
а) спирт етиловий;
б) оцтова кислота;
в) гліцерин?

●●

465. Продуктом якої реакції є калій ацетат:
а) С₂Н₅ОН + К →
б) СН₃СООН + К →
в) СН₃СООН + КОН →
г) С₂Н₅СООН + КОН →
Закінчіть рівняння реакцій, назвіть інші продукти.

●●●

466. Скільки літрів вуглекислого газу виділиться при взаємодії крейди масою 20 г з оцтовою кислотою?

467. Чому в оцтовій кислоті можна розчинити кальцій карбонат, а кальцій сульфат – ні? Напишіть рівняння реакцій між оцтовою кислотою й речовинами: Са, К₂О, Ва(ОН)₂, СН₃ОН, С₂Н₅ОН, К₂СО₃, хлором Cl₂, Н₂. Назвіть продукти реакцій.

468. Якими якісними реакціями можна розпізнати:
а) етанол і гліцерин;
б) оцтову кислоту від етанолу?

●●●●

469. Здійсніть перетворення:
а) оцтова кислота → етанол → етилен → етан → хлоретан;
б) С → СН₄ → С₂Н₂ → С₂Н₄ → С₂Н₅ОН → С₂Н₅Сl.

470. Яка маса крейди з масовою часткою СаСО₃ 98% необхідна для нейтралізації оцтової кислоти масою 64 г?

471. На нейтралізацію 1,2 г одноосновної карбонової кислоти витратили розчин натрій гідроксиду масою 20 г з масовою часткою NaОН 4%. Визначте формулу кислоти.

Для тих, хто хоче знати більше

Добування карбонових кислот

1. Окиснення спиртів за схемою: R–OH + O₂ → RCOOH + H₂O.
Наприклад: C₂H₅OH (етанол) + O₂ → CH₃COOH (оцтова кислота) + H₂O.

2. Окиснення альдегідів за схемою: 2R–CHO + O₂ → 2R–COOH.
Наприклад: 2CH₃–CHO (етаналь) + O₂ → 2CH₃–COOH (оцтова кислота) .

3. Мурашину кислоту добувають окисненням метану в присутності каталізатора: 2СН₄ + О₂ → 2НСООН + 2Н₂О.

4. Оцтову кислоту добувають окисненням бутану:
2С₄Н₁₀ + 5О₂ → 4СН₃СООН + 2Н₂О.

Практична робота 4. Властивості оцтової кислоти

Обладнання і реактиви: штатив з пробірками, пробіркотримач, спиртівка, сірники, газовідвідна трубка, оцтова кислота, лакмус, метилоранж, розчин лугу, цинк або магній, натрій карбонат.

Дослід 1. Дія оцтової кислоти на індикатори

У пробірку до 1-2 мл оцтової кислоти добавте 1-2 краплі розчину лакмусу чи метилового оранжевого. Як змінилося забарвлення розчину? Про наявність яких йонів це свідчить? Напишіть рівняння електролітичної дисоціації кислоти.

Дослід 2. Взаємодія оцтової кислоти з основами

До розчину лугу, забарвленого фенолфталеїном, краплями додавайте розчин оцтової кислоти до знебарвлення розчину фенолфталеїну. Поясніть, яким був колір фенолфталеїну в розчині лугу? Про що це свідчить? Чому забарвлення індикатора зникло? Чому цю реакцію називають реакцією нейтралізації? Відповідь підтвердіть рівнянням реакції в молекулярній та йонній формах.

Дослід 3. Взаємодія оцтової кислоти з металами

У дві пробірки влийте по 1 мл розчину оцтової кислоти. В одну всипте трішки ошурок магнію, а в другу – кілька гранул цинку. З яким металом реакція йде швидше? Який газ виділяється? До якого типу належить дана реакція? Напишіть рівняння реакцій в молекулярному і йонному вигляді.

Дослід 4. Взаємодія оцтової кислоти з солями

В одну пробірку з розчином оцтової кислоти помістіть шматок крейди, а в другу – натрій сульфат. Що спостерігаєте? Який газ виділяється в першій пробірці? Чому не спостерігаємо реакції в другій пробірці? Напишіть рівняння реакції. З якими солями може взаємодіяти оцтова кислота?