Вищі карбонові кислоти. Мило.
Тема уроку. Вищі карбонові кислоти. Мило.
Вищими карбоновими кислотами називають карбонові кислоти, у молекулах яких міститься від 12 до 22 атомів Карбону. Як і вуглеводи, вищі карбонові кислоти можуть бути насиченими (мають тільки одинарні заявки) та ненасиченими (мають один або декілька подвійних зв’язків).
З насичених вищих карбонових кислот найчастіше трапляються стеаринова й пальмітинова кислоти.
Формула стеаринової кислоти: С17Н35СООН.
Формула пальмітинової кислоти: С15Н31СООН.
Стеаринова та пальмітинова кислоти – тверді білі воскоподібні речовини без запаху, жирні на дотик, нерозчинні у воді, але добре розчинні в органічних розчинниках, легкоплавкі. Їх використовують для виготовлення свічок, мастил, косметичних засобів і різних сортів мила.
Ненасичених вищих карбонових кислот існує набагато більше, ніж насичених. Серед них найпоширенішими є: олеїнова С17Н33СООН, лінолева С17Н31СООН, ліноленова С17Н29СООН.
Ненасичені вищі карбонові кислоти – безбарвні або світло-жовті маслянисті рідини без запаху, нерозчинні у воді, але добре розчинні в багатьох органічних розчинниках. Їх застосування в техніці принципово не відрізняється від насичених кислот, але вони набагато цінніші для людини як поживні речовини у складі жирів.
Мило і його мийна дія.
Мило – це солі вищих карбонових кислот з Натрієм або Калієм. До складу мила входять натрієві та калієві солі вищих карбонових кислот: стеаринової та пальмітинової. Натрієві солі вищих карбонових кислот є основною складовою частиною твердого мила, калієві солі – рідкого мила.
Мило має такі властивості як твердість, розчинність у воді, здатність до піноутворення, мийна здатність. Властивості залежать від складу карбонових кислот. Пальмітинова кислота забезпечує твердість і високе піноутворення, олеїнова – розчинність у холодній воді і мийну здатність, стеаринова кислота – посилює дію мила у гарячій воді. Високоякісні сорти мила виготовляють з додаванням лауринової кислоти С11Н23СООН, що міститься в кокосовому маслі.
У промисловості мило добувають лужним гідролізом жирів. Цей процес ще називають омиленням жирів. Для омилення жирів замість лугу можна використовувати соду Na2CO3. Мило, добуте внаслідок цієї реакції, називається господарське мило. Туалетне мило відрізняється від господарського наявністю добавок: барвників, запашних речовин, антисептиків тощо (демонстрація омилення жиру
Основою для виробництва натурального мила є олія (соняшникова, бавовняна), тваринний жир. Синтетичне мило отримують окисненням парафіну.
Мило володіє мийною дією.
Мийна дія мила – складний фізико-хімічний процес. Мило є посередником між полярними молекулами води і неполярними часточками бруду, нерозчинного у воді. Якщо позначити вуглеводневий радикал буквою R, то склад мила виражається формулою R-COONa. За хімічною природою мило – це сіль, йонна сполука. Під час миття молекули мила так орієнтуються на забрудненій поверхні, що полярні групи звернені до полярних молекул води, а неполярні вуглеводневі радикали – до неполярних часток бруду. Останні ніби потрапляють в оточення молекул мила і легко змиваються з поверхні водою.
Мийний ефект мила зумовлений процесами, що відбуваються на поверхні розчину, де в зв’язку зі специфікою будови зосереджені молекули мила (такі речовини називаються поверхнево-активними – ПАР).
У твердій воді мило втрачає свою мийну дію, тому що утворюються нерозчинні магнієві та кальцієві солі вищих карбонових кислот.
Синтетичні мийні засоби.
У зв’язку з цим широко розвивається виробництво синтетичних мийних засобів. Вони мають добру мийну дію і не втрачають її у твердій воді. До ефективних синтетичних мийних засобів належать алкілсульфати. Це натрієві солі моноестерів сульфатної кислоти з вищими спиртами RO–SO2ONa, де R – насичений вуглеводневий радикал. Молекули цих солей містять 12-14 атомів Карбону і мають дуже добрі мийні властивості. Кальцієві та магнієві солі їх розчинні у воді, а тому такі мийні засоби миють і у твердій воді. Вони входять до складу поширених пральних порошків.
R-CH2OH + H-O-SO2-OH -- R-CH2- SO2-OH + H2O
R-CH2- SO2-OH + NaOH -- R- CH2- SO2-ONa + H2O
За будовою молекули СМЗ подібний до молекули мила. Але на відміну від мила це солі іншої природи. У твердій воді вони не утворюють нерозчинних сполук.
Сьогодні існує велика кількість різноманітних СМЗ. Кожен із них має свої особливості, переваги і призначення. Так, для бавовняних тканин краще використовувати порошок, який має в своєму складі високоякісні поверхнево-активні речовини з добавками, що забезпечують ефективну мийну дію, відбілюють білизну та надають її особливої свіжості. До пральних порошків часто додають підбілювачі, які не лише відбілюють тканину, а й швидко видаляють бруд. Сучасні СМЗ, які використовуються для побутових пральних машинок, повинні мати не лише високу мийну здатність, але і не утворювати піни. Це потрібно для надійної роботи пральної машинки . З цією метою створюють універсальні мийні пасти із зниженим піноутворенням. Вироби із синтетичних, шовкових, шерстяних тканин мають властивість накопичувати електричні заряди і прилипати до тіла, іскритись і посилено притягувати пил. Для боротьби з таким явищем розроблено високоефективні мийні засоби комплексної дії, які в процесі прання знімають заряди статистичної електрики. Випрані ними вироби стають м’якими, мають приємний аромат, не втрачають свого початкового вигляду і довгий час не електризуються.
Завдання до уроку з теми «Вищі карбонові кислоти. Мило».
Завдання 1. Напишіть рівняння реакції стеаринової та олеїнової кислот з речовинами:
а) натрій гідроксид; б) натрій карбонат.
Завдання 2. Олеїнова кислота знебарвлює бромну воду. Чому? Складіть рівняння хімічної реакції.
Завдання 3. Запишіть формулу калієвої солі олеїнової кислоти.
Завдання 4. Подумайте, які хімічні реакції допоможуть розрізнити олеїнову та стеаринову кислоти.
Завдання 5. Виконайте домашній експеримент № 2 на с.195 (підручник О.В.Григорович).
Завдання 6. Вправа «Так. Ні.»
1. Функціональна група карбонових кислот – СОН.
2. Молекула гліцеролу містить три гідроксильні групи.
3. Карбонові кислоти , молекули яких містять 10 або більше атомів Карбону, називають вищими.
4. Олеїнова кислота – ненасичена сполука, бо має в молекулі один подвійний звязок С=С.
5. Традиційний процес миловаріння полягає в нагріванні жирів або олій з лугом.
6. Солі лужних елементів і карбонових кислот із кількістю атомів Карбону в аніонах від 5 – до 10 називають милами.
7. Недоліки мила: луг у водному розчині мила повільно розїдає тканину, руйнує деякі барвники.
8. Солі Натрію і вищих карбонових кислот –це тверді речовини, а солі Калію – рідкі.
9. Аніон С17Н35СОО- складається із двох частин – полярної (С17Н35-) і неполярної(- СОО-).
10. У шлунково- кишковому тракті тваринних організмів відбувається гідроліз спожитих жирів.
Завдання 7. Тест https://naurok.com.ua/test/vischi-karbonovi-kisloti-milo-2413.html