Інформація для вчителів
Застосування
У цьому досліді досліджують виготовлення мил. Мила можна виготовити з довголанцюгових алканових кислот або жирів додаванням лугу.
Під час етерифікації зі спирту й кислот утворюються естери. Омилення перетворює естери на спирт і лужну сіль.
Залежно від вихідних речовин утворюються різні мила. З розчином гідроксиду натрію утворюється тверде ядрове мило, з розчином гідроксиду калію - пастоподібне мазке мило.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Принцип
Естерні зв'язки утворюються внаслідок реакції конденсації (карбонової) кислоти й гідроксильної групи спирту.
R1-COOH + HO-R2 ---> R1-COO-R2 + H2O
Під час етерифікації зі спирту й кислот утворюються естери. Омилення перетворює естери на спирт і лужну сіль.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Мила можна виготовити з довголанцюгових алканових кислот або жирів додаванням лугу.
Отже, мила мають складатися з лужних солей жирних кислот.
Завдання
- Обережно нагрій жир або стеаринову кислоту, денатурат і дистильовану воду в лабораторному стакані.
- Додай розчин гідроксиду натрію й обережно нагрівай суміш далі.
- Дай усьому охолонути й додай близько 1 мл речовини, що осіла зверху, у дистильовану воду.
- Поясни свої спостереження.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Щодо H- і P-формулювань звертайся до паспорта безпеки відповідної хімічної речовини.
Особливі вказівки:
- Розчин гідроксиду натрію діє сильно їдко. Надінь захисні рукавички!
- Під час додавання розчину гідроксиду натрію до розплавлених речовин можливе розбризкування. Надінь захисні окуляри!
- Денатурат легкозаймистий. Під час переливання погаси все відкрите полум'я!
Інформація для учнів
Мотивація
Приклад із побуту:
Прання білизни
Мила допомагають нам у побуті чистити найрізноманітніші матеріали. Вони особливо для цього придатні, бо своїм ліпофільним «хвостом» огортають жирний бруд, а завдяки полярній «голові» розчиняються у воді. Так бруд замикається в міцелах (див. рисунок нижче) і виводиться.
Міцела:
Залежно від вихідних речовин утворюються різні мила. З розчином гідроксиду натрію утворюється тверде ядрове мило, з розчином гідроксиду калію - пастоподібне мазке мило.
Завдання
- Обережно нагрій жир або стеаринову кислоту, денатурат і дистильовану воду в лабораторному стакані
- Додай розчин гідроксиду натрію й обережно нагрівай суміш далі.
- Дай усьому охолонути й додай близько 1 мл речовини, що осіла зверху, у дистильовану воду.
- Поясни свої спостереження. Яка речовина утворилася?
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Стрижень штатива, нержавіюча сталь, 18/8, l = 370 мм, d = 10 мм | 02059-00 | 1 |
| 3 | Дротяна сітка з керамікою, 160 x 160 мм | 33287-01 | 1 |
| 4 | Ложка-шпатель, сталь, l = 150 мм | 33398-00 | 1 |
| 5 | Промивалка, пластмаса, 250 мл | 33930-00 | 1 |
| 6 | Мензурка, низька, 250 мл | 46054-00 | 1 |
| 7 | Мірний циліндр, 10 мл, прозорий, PP | 36636-00 | 1 |
| 8 | Пробірка, 180x18 мм, лабораторне скло, 100 шт. | 37658-10 | 1 |
| 9 | Щітка для пробірок із вовн. наконечником, d=20 мм | 38762-00 | 1 |
| 10 | Штатив для пробірок, 12 отворів, d = 22 мм, дерево, 6 стержнів для зливу | 37686-10 | 1 |
| 11 | Кільце із затискачем, внутр. діам. 10 см | 37701-01 | 1 |
| 12 | Тримач для пробірок, до d=22 мм | 38823-00 | 1 |
| 13 | Гумова пробка, d=22/17 мм, без отвору | 39255-00 | 1 |
| 14 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 15 | Гумові рукавички, розмір 8 | 39323-00 | 1 |
| 16 | Скляний стрижень, l=200 мм, d=6 мм, BORO 3.3 | 40485-04 | 1 |
| 17 | Гідроксид натрію, кульки, 1 кг | 30157-70 | 1 |
| 18 | Стеаринова кислота, 250 г | 30228-25 | 1 |
| 19 | Етанол (денатурат) | 31150-70 | 1 |
| 20 | Бутановий пальник з картриджем, 220 г | 32180-00 | 1 |
| 21 | Вода дистильована | 31246-81 | 1 |
Додаткове обладнання
Додатковий матеріал:
Жир
Особливо добре підходить маргарин або тверджений рослинний жир.
Складання (1/2)
Рис.1
Збери штатив із пальником відповідно до рисунка.
- Спершу склади для цього основу штатива, як показано ліворуч.
- Тепер закріпи стрижень штатива на основі штатива.
- Далі металеве кільце вертикально закріплюють на стрижні штатива, як на правому рисунку.
- Переконайся, що все міцно і належно встановлено та закріплено.
Складання (2/2)
5. Тепер на металеве кільце кладуть металеву сітку.
6. Поклади в лабораторний стакан на 250 мл 3 ложки жиру й постав стакан на дротяну сітку.
Виконання (1/3)
Взаємодія жиру з розчином гідроксиду натрію:
- Обережно нагрівай лабораторний стакан на малому полум'ї так, щоб жир якраз розплавився.
- Додай 10 мл денатурату і 5 мл дистильованої води.
- Поступово додай до цієї суміші 10 мл 25% розчину гідроксиду натрію й нагрівай ще 10 хвилин, помішуючи скляним стрижнем.
- Воду, що випаровується, заміщуй обережним доливанням дистильованої води.
- Після цього дай лабораторному стакану охолонути
Виконання (2/3)
Виконання досліду
Взаємодія стеаринової кислоти з розчином гідроксиду натрію:
- Поклади в пробірку ложку стеаринової кислоти й додай 3 мл денатурату та 5 мл дистильованої води.
- Коротко нагрій суміш, потім додай 3 мл концентрованого розчину гідроксиду натрію.
- Потім обережно нагрівай суміш, злегка струшуючи, близько 3 хвилин, не доводячи її до кипіння.
- Після охолодження постав пробірку у штатив для пробірок.
Виконання (3/3)
Дія продукту реакції взаємодії стеаринової кислоти на воду:
Перелий зі щойно виготовленої суміші близько 1 мл речовини, що осіла зверху, у другу пробірку. Додай дистильованої води (висота заповнення близько 5 см), закрий пробірку пробкою й енергійно струсни.
Дія продукту реакції взаємодії жиру на воду:
Ложкою візьми з лабораторного стакана трохи речовини, що осідає, поклади її в іще одну пробірку й наповни її так само дистильованою водою, закрий її пробкою і знову енергійно струсни.
Утилізація
Утилізація:
Вміст пробірок перелий у лабораторний стакан і відфільтруй. Фільтрат злий у збірник для органічних рідин, мила й залишки жиру можна викинути у звичайне сміття
Протокол
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Що ти спостерігав? Правильно заповни текст із пропусками. a) Взаємодія жиру з розчином гідроксиду натрію: Жир ____ під час нагрівання. З додаванням ____ і розчину гідроксиду натрію спочатку утворюється ____, згодом жир розчиняється. За тривалішого нагрівання у верхній частині осідає ____ забарвлена речовина, тоді як у нижній частині утворюється ____ рідина.
Завдання 3
Правильно заповни текст із пропусками. Зроби для цього висновки зі своїх спостережень. b) Взаємодія стеаринової кислоти з розчином гідроксиду натрію: Стеаринова кислота ____ під час нагрівання, тут теж утворюється емульсія, на якій осідає ____ забарвлена речовина. Емульсія перетворюється у ході реакції на ____ рідину. c) Дія продуктів реакції на воду: Якщо ____ продукт реакції з обох частин досліду додати до води, то після струшування утворюється ____, утворюються ____.
Завдання 4
Завдання 3
Доповни наступне твердження: Омилення: Жири - це естери гліцерину. Розчин гідроксиду натрію розщеплює їх на ____ і натрієву сіль жирної кислоти. Натрієва сіль жирної кислоти - це ____. Під час етерифікації зі спирту й кислот утворюються ____. Омилення перетворює естери на спирт і ____. pH мила ____.
