羧酸和取代羧酸
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一、实验目的1. 了解羧酸和取代羧酸的结构特点和性质。
2. 掌握羧酸取代羧酸的反应条件和产物鉴定方法。
3. 培养实验操作技能,提高化学实验的观察和分析能力。
二、实验原理羧酸分子中的羧基(-COOH)可以被其他原子或原子团取代,形成取代羧酸。
羧酸取代羧酸的反应类型主要包括酯化反应、酰化反应、烷基化反应等。
本实验主要涉及羧酸与醇、氨、卤代烃等物质的反应,生成相应的取代羧酸。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 羧酸:乙酸、丙酸、丁酸等- 取代基:醇、氨、卤代烃等- 反应溶剂:乙醇、水等2. 实验仪器:- 烧杯- 酒精灯- 滴定管- 烧瓶- 滤纸- 冷却水浴- 紫外-可见分光光度计四、实验步骤1. 乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯- 将5g乙酸和5g无水乙醇加入烧杯中,加入5ml水,混合均匀。
- 在冷却水浴中加热,搅拌至反应完全。
- 冷却后,用滤纸过滤,得到乙酸乙酯。
2. 丙酸与氨反应制备丙酸铵- 将5g丙酸和5g氨水加入烧杯中,混合均匀。
- 在冷却水浴中加热,搅拌至反应完全。
- 冷却后,用滤纸过滤,得到丙酸铵。
3. 丁酸与溴代烃反应制备丁酸溴代烃- 将5g丁酸和5ml溴代烃加入烧瓶中,加入10ml乙醇,混合均匀。
- 在冷却水浴中加热,搅拌至反应完全。
- 冷却后,用滤纸过滤,得到丁酸溴代烃。
4. 产物鉴定- 乙酸乙酯:用紫外-可见分光光度计测定吸收峰,确定产物结构。
- 丙酸铵:用滴定法测定其含量,确定产物结构。
- 丁酸溴代烃:用红外光谱法测定吸收峰,确定产物结构。
五、实验结果与分析1. 乙酸乙酯的制备- 实验结果表明,乙酸与乙醇在加热条件下反应,生成乙酸乙酯。
产物颜色为无色,具有酯的气味。
2. 丙酸铵的制备- 实验结果表明,丙酸与氨水在加热条件下反应,生成丙酸铵。
产物呈碱性,能使酚酞指示剂变红。
3. 丁酸溴代烃的制备- 实验结果表明,丁酸与溴代烃在加热条件下反应,生成丁酸溴代烃。
产物具有溴代烃的气味。
4. 产物鉴定- 通过紫外-可见分光光度计、滴定法和红外光谱法对产物进行鉴定,证实了实验产物的结构。
实验九羧酸和取代羧酸的性质一、实验目的1.验证羧酸和取代羧酸的主要化学性质。
2.掌握羧酸及取代羧酸的鉴别方法。
二、实验原理羧酸均有酸性,与碱作用生成羧酸盐。
羧酸的酸性比盐酸和硫酸弱,但比碳酸强,因此可与碳酸钠或碳酸氢钠成盐而溶解。
饱和一元羧酸中甲酸的酸性最强,二元羧酸中草酸的酸性最强。
羧酸和醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应,生成有香味的酯。
在适当的条件下羧酸可发生脱羧反应。
甲酸分子中含有醛基,具有还原性,可被高锰酸钾或托伦试剂氧化。
由于两个相邻羧基的相互影响,草酸易发生脱羧反应和被高锰酸钾氧化。
乙酰乙酸乙酯是由酮式和烯醇式两种互变异构体共同组成的混合物,因此它既有酮的性质,如能与2,4-二硝基苯肼反应生成橙色的2,4-二硝基苯腙沉淀,又有烯醇的性质,如能使溴水褪色,与三氯化铁溶液作用发生显色反应等。
三、仪器和药品试管、烧杯、酒精灯、试管夹、带软木塞的导管等。
冰醋酸、草酸、苯甲酸、乙醇、异戊醇、乙酰乙酸乙酯、水杨酸、乙酰水杨酸、乳酸、酒石酸、2mol∙L-1一氯乙酸、2mol∙L-1三氯乙酸、2,4-二硝基苯肼、10%甲酸、10%乙酸、10%草酸、10%苯酚、托伦试剂、5%氢氧化钠溶液、5%盐酸、0.05%高锰酸钾溶液、0.05mol∙L-1三氯化铁溶液、5%碳酸钠溶液、浓硫酸、溴水、饱和石灰水、甲基紫指示剂、pH试纸。
四、实验步骤1.羧酸的酸性(1)用干净的玻棒分别蘸取10%乙酸、10%甲酸、10%草酸、10%苯酚于pH 试纸上,观察和记录其pH并解释之。
(2)在2支试管中分别加入0.1g苯甲酸、水杨酸和1mL水,边摇边逐滴加入5%氢氧化钠溶液至恰好澄清,再逐滴加入5%盐酸溶液,观察和记录反应现象并解释之。
(3)在2支试管中分别加入0.1g苯甲酸、水杨酸,边摇边逐滴加入5%碳酸钠溶液,观察和记录反应现象并解释之。
2.乙酰乙酸乙酯的互变异构现象(1)在试管中加入10滴2,4-二硝基苯肼试剂和3滴10%乙酰乙酸乙酯,观察和记录反应现象并解释之。