Необходимо знакомиться с надписями на упаковках кондитерских изделий, напитков, маргарина и т. д. Обратим внимание на букву Е.
· Е 100 - Е 182 - красители (кармин - красный; куркума - желтый; сахарный колер (карамель) - темно-коричневый).
· Е 200 - Е 299 - консерванты - это вещества, добавление которых позволяет замедлить или предотвратить развитие микрофлоры.
· Е 300 - Е 399 - вещества, которые замедляют процессы брожения.
· Е 400 - Е 409 -стабилизаторы, обеспечивают продуктам длительное хранение.
· Е 500 - Е 599 - эмульгаторы, эти вещества позволяют сохранить равномерность распределения дисперсной фазы в среде, например, растительные масла, пиво.
· Е 600 - Е 699 - ароматизаторы, т.е. соединения, усиливающие или придающие вкус пищевым продуктам.
· Е 900 - Е 999 - антифламинги, которые не позволяют слеживаться муке, соли, соде и т.д.
Госсанэпидемнадзор и общество защиты прав потребителей, не рекомендует употреблять продукты питания, содержащие добавки с маркировками:
· Е 131, Е 141, Е 215 -Е 218, Е 230 - Е 232, Е 239 - являются аллергенами;
· Е 121, Е 123 - способны вызвать желудочно-кишечные расстройства, а в больших дозах и пищевые отравления;
· Е 211, Е 240, Е 442 - содержат канцерогены, т.е. могут провоцировать образование опухолей.
Применение пищевых добавок допустимо только в том случае, если они, даже при длительном использовании, не угрожают здоровью человека.
Учитель: В подмосковном городе Красногорске есть кондитерская фабрика “КОНФАЭЛЬ”. На этой фабрике выпускают кондитерские изделия с натуральными наполнителями. Давайте послушаем сообщение об этой замечательной фабрике. (Ученик делает сообщение.)
Если останется время, то можно задать интеллектуальные вопросы. (5 минут)
· Это вещество, вернее его раствор, используется для консервирования биологических препаратов, а благодаря его парам, содержащимся в древесном дыме, коптят рыбу и колбасы.
Ответ: формальдегид.
· Современные рекомендации по правильному питанию не отличаются от высказанных более 4 тыс. лет назад в Библии и более 2,5 тыс. лет назад Гиппократом. Один из таких советов гласит: “Не следует жарить пищу, готовьте пищу на пару, варите, запекайте её”. Почему?
Ответ: При жарении образуются конденсированные ароматические вещества, например бензопирен (3,4 - бензирен).
· Содержание воды в организме ребенка 70%, у взрослого человека - 50-60%, у стариков - 40%. Если беременная женщина примет алкоголь, то где он будет накапливаться?
Ответ: Алкоголь хорошо растворяется в воде и будет накапливаться там, где её больше всего - в плоде, в головном мозге.
· Вещества каких классов органических соединений чаще всего используются в парфюмерной промышленности?
Ответ: эфиры, спирты, альдегиды, арены.
· Какие кислоты можно использовать в быту для выведения пятен от фруктов и ржавчины?
Ответ: лимонную, яблочную, уксусную, щавелевую.
или решить задачу.
В аптеке для растворения антибиотиков используют 10% раствор поваренной соли. Сколько дистиллированной воды потребуется для приготовления 100 г 10% раствора NаCl?
Решение:
1. 10% или 0,1
m (NaCI) = 100 . 0,1 = 10 (г)
2. m (H2O) = 100 - 10 = 90 (г)
Ответ: 90 г воды.
Учитель: Химия - удивительная наука, она вводит человека в мир различных веществ, который окружает нас. Учите химию, и вы добьетесь.
ЗАДАЧИ
Задача 1. При сгорании органического вещества массой 4,8 г образовалось 3,36 л CO2 (н.у.) и 5,4 г воды. Плотность паров органического вещества по водороду равна 16. Определите молекулярную формулу исследуемого вещества.
Решение. Продукты сгорания вещества состоят из трех элементов: углерода, водорода, кислорода. При этом очевидно, что в состав этого соединения входил весь углерод, содержащийся в CO2, и весь водород, перешедший в воду. А вот кислород мог присоединиться во время горения из воздуха, а мог и частично содержаться в самом веществе. Для определения простейшей формулы соединения нам необходимо знать его элементный состав. Найдем количество продуктов реакции (в моль):
n(CO2) = V(CO2) / VM = 3,36 л : 22,4 л/моль = 0,15 моль n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 5,4 г : 18 г/моль = 0,3 моль Следовательно, в состав исходного соединения входило 0,15 моль атомов углерода и 0,6 моль атомов водорода: n(H) = 2n(H2O), так как в одной молекуле воды содержатся два атома водорода. Вычислим их массы по формуле: m = n х M
m(H) = 0,6 моль х 1 г/моль = 0,6 г
m(С) = 0,15 моль х 12 г/моль = 1,8 г
Определим, входил ли кислород в состав исходного вещества:
m(O) = 4,8 - (0,6 + 1,8) = 2,4 г
Найдем число моль атомов кислорода:
n(O) = m(O) / M(O) = 2,4 г : 16 г/моль = 0,15 моль
Соотношение числа атомов в молекуле исходного органического соединения пропорционально их мольным долям:
n(CO2) : n(H) : n(O) = 0,15 : 0,6 : 0,15 = 1 : 4 : 1
самую маленькую из этих величин (0,15) принимаем за 1, а остальные делим на нее.
Итак, простейшая формула исходного вещества CH4O. Однако по условию задачи требуется определить молекулярную формулу, которая в общем виде такова: (CH4O)х. Найдем значение x. Для этого сравним молярные массы исходного вещества и его простейшей формулы:
x = M(CH4O)х / M(CH4O)
Зная относительную плотность исходного вещества по водороду, найдем молярную массу вещества:
M(CH4O)х = M(H2) х D(H2) = 2 г/моль х 16 = 32 г/моль
x = 32 г/моль / 32 г/моль = 1
Есть и второй вариант нахождения x (алгебраический):
12x + 4x + 16x = 32; 32 x = 32; x = 1
Ответ. Формула исходного органического вещества CH4O.
Задача 2. Какой объем водорода (н.у.) получится при взаимодействии 2 моль металлического натрия с 96%-ным (по массе) раствором этанола в воде (V = 100 мл, плотность d = 0,8 г/мл).
Решение. В условии задачи даны количества обоих реагентов - это верный признак того, что какой-нибудь из них находится в избытке. Найдем массу этанола, введенного в реакцию:
m(раствора) = V х d = 100 мл х 0,8 г/мл = 80 г m(C2H5OH) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,96 = 76,8 г
(1) 2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2
на 2 моль этанола -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода
Найдем заданное количество этанола в моль:
n(C2H5OH) = m(C2H5OH) / M(C2H5OH) = 76,84 г : 46 г/моль = 1,67 моль
Поскольку заданное количество натрия составляло 2 моль, натрий в нашей задаче присутствует в избытке. Поэтому объем выделенного водорода будет определяться количеством этанола:
n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль V1(H2) = n1(H2) х VM = 0,835 моль х 22,4 л/моль = 18,7 л
Но это еще не окончательный ответ. Будьте внимательны! Вода, содержащаяся в растворе спирта, тоже реагирует с натрием с выделением водорода.
Найдем массу воды:
m(H2O) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,04 = 3,2 г n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,2 г : 18 г/моль = = 0,178 моль
(2) 2H2O + 2Na = 2NaOH + H2
на 2 моль воды -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода
Количество натрия, оставшееся неизрасходованным после реакции с этанолом, составит: n(Na, остаток) = 2 моль - 1,67 моль = 0,33 моль Таким образом, и по сравнению с заданным количеством воды (0,178 моль) натрий все равно оказывается в избытке.
Найдем количество и объем водорода, выделившегося по реакции (2): n2(H2) = 1/2 n(H2O) = 1/2 х 0,178 моль = 0,089 моль V2(H2) = n2(H2) х VM = 0,089 моль х 22,4 л/моль = 1,99 л Общий объем водорода:
V(H2) = V1(H2) + V2(H2) = 18,7 л+ 1,99 л = 20,69 л
Ответ: V(H2) = 20,69 л
Задача 3. Вычислите массу уксусной кислоты, которую можно получить из 44,8 л (н.у.) ацетилена, если потери на каждой стадии получения составляют в среднем 20%.
Решение
C2H2 + H2O =>(Hg2+,H2SO4)=> CH3CHO =>([O])=> CH3COOH
1моль ==> 1 моль ==> 1 моль
n(CH3COOH)теор = n(C2H2) = V(C2H2) / VM = 44,8 л : 22,4 л/моль = 2 моль n(CH3COOH)практ = n(CH3COOH)теор х h1 х h2 = 2 моль х 0,8 х 0,8 = 1,28 моль Масса уксусной кислоты с учетом всех потерь составит: m(CH3COOH) = n(CH3COOH)практ х M(CH3COOH) = 1,28 моль х 60 г/моль = 76,8 г
Ответ. m(CH3COOH) = 76,8 г
Задача 4. При окислении смеси бензола и толуола подкисленным раствором перманганата калия при нагревании получено 8,54 г одноосновной органической кислоты. При взаимодействии этой кислоты с избытком водного раствора гидрокарбоната натрия выделился газ, объем которого в 19 раз меньше объема такого же газа, полученного при полном сгорании исходной смеси углеводородов. Определите массы веществ в исходной смеси.
Решение
Перманганатом калия окисляется только толуол, при этом образуется бензойная кислота:
5С6Н5-СН3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 > 5С6Н5-СООН + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 14Н2О
v(C6H5-COOH) = 8,54/122 = 0,07 моль = v(C6H5-CH3).
При взаимодействии бензойной кислоты с гидрокарбонатом натрия выделяется СО2:
С6Н5-СООН + NaHCO3 > C6H5-COONa + СО2^ + Н2О.
v(CO2) = v(C6H5-COOH) = 0,07 моль.
При сгорании смеси углеводородов образуется 0,07*19 = 1,33 моль СО2. Из этого количества при сгорании толуола по уравнению
С6Н5-СН3 + 9О2 > 7СО2 + 4Н2О
образуется 0,07*7 = 0,49 моль СО2. Остальные 1,33-0,49 = 0,84 моль СО2 образуются при сгорании бензола:
С6Н6 + 7,5О2 > 6СО2 + ЗН2О.
v(C6H6) = 0,84/6 = 0,14 моль.
Массы веществ в смеси равны:
m(С6Н6) = 0,14-78 = 10,92 г, m(С6Н5-СН3) = 0,07*92 = 6,48 г.
Ответ. 10,92 г бензола, 6,48 г толуола.
Задача 5. Эквимолярная смесь ацетилена и формальдегида полностью прореагировала с 69,6 г оксида серебра (аммиачный раствор). Определите состав смеси (в % по массе).
Решение
Оксид серебра реагирует с обоими веществами в смеси:
НС ? СН + Аg2О > AgC ? CAgv + Н2О,
СН2О + 2Аg2О > 4Аgv + СО2 + Н2О.
(Уравнения реакции записаны в упрощенном виде).
Пусть в смеси содержалось по х моль С2Н2 и СН2О. Эта смесь прореагировала с 69,6 г оксида серебра, что составляет 69,6/232 = 0,3 моль. В первую реакцию вступило х моль Аg2О, во вторую -- 2х моль Аg2О, всего -- 0,3 моль, откуда следует, что х = 0,1.
m(C2H2) = 0,1 - 26 = 2,6 г; m(CH2O) = 0,1-30 = 3,0 г;
общая масса смеси равна 2,6+3,0 = 5,6 г. Массовые доли компонентов в смеси равны:
?(С2Н2) = 2,6/5,6 = 0,464, или 46,4%; ?(СН2О) = 3,0/5,6 = 0,536, или 53,6%.
Ответ. 46,4% ацетилена, 53,4% формальдегида.
Задача 6. Через 10 г смеси бензола, фенола и анилина про пустили ток сухого хлороводорода, при этом выпало 2,59 г осадка. Его отфильтровали, а фильтрат обработали водным раствором гидроксида натрия. Верхний органический слой отделили, его масса уменьшилась на 4,7 г. Определите массы веществ в исходной смеси.
Решение
При пропускании через смесь сухого хлороводорода выпадает осадок хлорида фениламмония, который нерастворим в органических растворителях:
C6H5NH2 + HCl > C6H5NH3Cl v.
v ( C 6 H 5 NH 3 Cl ) = 2,59/129,5 = 0,02 моль, следовательно v ( C 6 H 5 NH 2 ) = 0,02 моль, m ( C 6 H 5 NH 2 ) = 0,02.93 = 1,86 г.
Уменьшение массы органического слоя на 4,7 г произошло за счет реакции фенола с гидроксидом натрия:
С6Н5ОН + NaOH > C6H5ONa + Н2О.
Фенол перешел в водный раствор в виде фенолята натрия. m (С6Н5ОН) = 4,7 г. Масса бензола в смеси составляет 10 - 4,7 -1,86 = 3,44 г.
Ответ. 1,86 г анилина, 4,7 г фенола, 3,44 г бензола.
Задача 7. Этиленовый углеводород присоединяет 6,72 л (н.у.) хлороводорода. При гидролизе продукта реакции водным раствором гидроксида натрия при нагревании образуется 22,2 г предельного одноатомного спирта, содержащего три метильные группы. Определите строение исходного углеводорода и полученного спирта.
Решение
Запишем уравнения реакций:
СnН2n + НСl > СnН2n+1Сl,
CnH2n+1Cl + NaOH > CnH2n+1OH + NaCl.
v(HCl) = 6,72/22,4 = 0,3 моль.
Согласно уравнениям реакций,
v(CnH2n+1OH) = v(CnH2n+1Cl) = v(HCl) = 0.3 моль.
Молярная масса спирта равна:
M(CnH2n+1OH) = 22,2/0,3 = 74 г/моль, откуда n = 4.
Следовательно, молекулярная формула спирта -- С4Н9ОН.
Из четырех спиртов состава С4Н9ОН только третичный спирт (2-метилпропанол-2, или трет-бутиловый спирт) содержит три метильные группы. В состав молекулы этого спирта входит разветвленный углеродный скелет, следовательно, исходный алкен состава С4Н8 тоже имел разветвленный скелет. Это 2-метилпропен. Уравнения реакций:
Ответ. 2-метилпропен; трет-бутанол.
Задача 8. Соединение неизвестного строения медленно реагирует с натрием, не окисляется раствором дихромата натрия, с концентрированной соляной кислотой реагирует быстро с образованием алкилхлорида, содержащего 33,3% хлора по массе. Определите строение этого соединения.
Решение
Характер реакций с Na, с Na2Cr2O7 и с HCl свидетельствует о том, что неизвестное вещество -- третичный спирт, при реакции с HCl образуется третичный алкилхлорид:
ROH + HCl > RCl + Н2О.
Один моль RCl содержит один моль Cl массой 35,5 г, что составляет 33,3% от общей массы, следовательно молярная масса алкилхлорида равна: M(RCl) = 35,5/0,333 = 106,5 г/моль, а молярная масса углеводородного радикала равна: M(R) = 106,5-35,5 = 71 г/моль. Единственный радикал с такой молярной массой -С5Н11.
Третичные спирты имеют общую формулу:
Один атом углерода из пяти соединен с гидроксильной группой, а четыре атома входят в состав трех радикалов. Разбить четыре атома углерода на три радикала можно единственным способом: два радикала СН3 и один радикал С2Н5. Искомый спирт 2-метилбутанол-2:
