Co dzieje się z alkoholami wobec sodu?, Publikacje z Chemia

Pobierz Co dzieje się z alkoholami wobec sodu? i więcej Publikacje w PDF z Chemia tylko na Docsity!

Co dzieje się z alkoholami wobec sodu?

Wprowadzenie Przeczytaj Wirtualne laboratorium – I Sprawdź się Dla nauczyciela

Z chemii nieorganicznej pewnie pamiętasz, że po wrzuceniu sodu do wody z dodatkiem alkoholowego roztworu fenoloftaleiny obserwujemy wydzielanie się bezbarwnego i bezwonnego gazu, a roztwór przyjmuje malinowe zabarwienie. Tym gazem jest wodór, natomiast malinowe zabarwienie, świadczące o odczynie zasadowym, pochodzi od obecnych w roztworze jonów wodorotlenkowych. Czy alkohole reagują z sodem w podobny sposób jak woda? Do jakiej grupy związków organicznych zaliczamy produkty powstające w tej reakcji? Jaki jest odczyn roztworu wodnego produktu organicznego tej reakcji?

Twoje cele

Zapiszesz i uzgodnisz równania reakcji chemicznych alkoholi monohydroksylowych z sodem. Zapiszesz i uzgodnisz równania reakcji chemicznych alkoholi polihydroksylowych z sodem. Podasz nazwy systematyczne alkoholanów. Wyjaśnisz odczyn roztworu wodnego alkoholanu na podstawie równania reakcji chemicznej.

Sód jest miękkim, srebrzystobiałym i silnie reaktywnym metalem, który reaguje z alkoholami. Źródło: Dnn87, licencja: CC BY-SA 3.0, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org.

Co dzieje się z alkoholami wobec sodu?

W wyniku reakcji etanolu z sodem powstaje etoksylan sodu (etanolan sodu) i wodór:

zapis cząsteczkowy

Zapis cząsteczkowy reakcji etanolu z sodem Źródło: GroMar sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

zapis jonowy

Zapis jonowy reakcji etanolu z sodem Źródło: GroMar sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powstający jon alkoholanowy nosi nazwę anionu etanolanowego.

Przykładowa reakcja alkoholu polihydroksylowego z sodem

W wyniku reakcji etano‐1,2‐diolu z sodem powstaje etano‐1,2‐diolan disodu i wodór:

zapis cząsteczkowy

Zapis cząsteczkowy reakcji etano-1,2-diolu z sodem Źródło: GroMar sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

zapis jonowy

Zapis jonowy reakcji etano-1,2-diolu z sodem Źródło: GroMar sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powstający jon alkoholanowy nosi nazwę anionu etano‐1,2‐diolanowego.

Odczyn roztworów wodnych alkoholanów sodu

Alkoholany sodu w wodzie ulegają dysocjacji elektrolitycznej, w wyniku której powstaje anion alkoholanowy i kation sodu:

Zapis reakcji dysocjacji alkoholanu sodu Źródło: GroMar sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Alkoholany ulegają hydrolizie anionowej typowej dla soli słabych kwasów i mocnych zasad. W reakcję z wodą wchodzi anion alkoholanowy, w wyniku czego powstaje alkohol i anion wodorotlenkowy:

Zapis reakcji hydrolizy anionowej jonu alkoholanowego Źródło: GroMar sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powstające aniony wodorotlenkowe świadczą o zasadowym odczynie roztworów wodnych alkoholanów.

etoksylan sodu

W roztworze wodnym najpierw zachodzi dysocjacja elektrolityczna, w wyniku której powstaje anion etoksylanowy i kation sodu:

Zapis reakcji dysocjacji etanolanu sodu Źródło: GroMar sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Następnie zachodzi hydroliza: w reakcję z wodą wchodzi anion etoksylanowy, w wyniku czego powstaje etanol i anion wodorotlenkowy:

wodorotlenkowy

Bibliografia

Dudek‐Różycki K., Płotek M., Wichur T., Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów, Kraków 2020.

Litwin M., Styka‐Wlazło Sz., Szymońska J., To jest chemia 2, Warszawa 2016.

Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, t. 1, tłum. Wiesław Antkowiak i in., Warszawa

Wirtualne laboratorium – I

Zasób interaktywny dostępny pod adresem hps://zpe.gov.pl/a/D14UszsN

Wirtualne laboratorium pt. Badanie reakcji alkoholi z sodem Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1

Przeprowadzono powyższe doświadczenie chemiczne, wybierając jako badany alkohol metanol.

A. Zaznacz prawidłowe obserwacje dla reakcji zachodzącej dla tego alkoholu.

B. Zaznacz prawidłowe wnioski dla reakcji zachodzącej z udziałem metanolu.

Uniwersalny papierek wskaźnikowy pozostaje żółty.

Wydziela się brunatny gaz.

Wydziela się bezbarwny, bezwonny gaz.

Roztwór z dodatkiem alkoholowego roztworu fenoloaleiny pozostaje bezbarwny.

Uniwersalny papierek wskaźnikowy przyjmuje niebieskie zabarwienie.

Sód nie roztwarza się.

Sód roztwarza się.

Roztwór z dodatkiem alkoholowego roztworu fenoloaleiny barwi się na malinowo.

Wydziela się gaz o charakterystycznym zapachu.

Sód pływa w postaci kulki, która zwiększa swoją wielkość.

Uniwersalny papierek wskaźnikowy przyjmuje czerwone zabarwienie.

Sód pływa w postaci kulki, która zmniejsza swoją wielkość.

powstającym brunatnym gazem jest tlenek azotu(IV)

Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia: 輸 醙 難

Ćwiczenie 1

Zaznacz prawidłowe stwierdzenie. Może być więcej niż jedna poprawna odpowiedź.

Alkohole posiadają bardzo słaby charakter kwasowy ze względu na wiązanie kowalencyjne spolaryzowane w kierunku atomu tlenu

Odczyn roztworu alkoholi jest kwasowy

alkohole ulegają dysocjacji elektrolitycznej.

Alkohole posiadają bardzo słaby charakter zasadowy ze względu na wiązanie kowalencyjne spolaryzowane w kierunku atomu tlenu

Alkohole nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej

Odczyn roztworów alkoholi jest obojętny

Cząsteczka alkoholu posiada atom wodoru połączony z silnie elektroujemnym atomem tlenu

Ćwiczenie 2

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 3

Podaj nazwy systematyczne przedstawionych poniżej alkoholanów.

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Odpowiedź:

Uzupełnij

輸

powstają aniony

Ćwiczenie 5

Zaprojektuj doświadczenie chemiczne, w którym wykażesz, że heksan-1-ol reaguje z sodem tworząc roztwór o odczynie zasadowym.

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Równanie reakcji zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Uzupełnij obserwacje, wybierając poprawne określenie.

Obserwacje

Roztwór początkowo zabarwił się/zabarwił się na.

pomarańczowo pomarańczowy malinowo bezbarwny czerwony niebiesko

żółto żółty czerwono malinowy

醙

Ćwiczenie 6

Poniżej podano elementy równań reakcji chemicznych, z których należy ułożyć prawidłowe równania reakcji wiedząc, że substratem pierwszej reakcji jest związek aromatyczny, zaś substratem ostatniej reakcji związek niecykliczny.

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapisz nazwy otrzymanych alkoholanów.

Odpowiedź:

Ćwiczenie 7

Poniżej podano elementy równań reakcji chemicznych w formie jonowej skróconej, z których należy ułożyć prawidłowe równania reakcji wiedząc, że w pierwszej reakcji bierze udział związek aromatyczny, zaś w ostatniej reakcji bierze udział związek niecykliczny.

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapisz słownie powyższe równania reakcji chemicznych.

Odpowiedź:

醙

醙

Dla nauczyciela

Scenariusz zajęć

Autor: Amanda Gałkowska, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Co dzieje się z alkoholami wobec sodu?

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Uczeń:

3. opisuje właściwości chemiczne alkoholi na przykładzie reakcji: spalania, reakcji z HCl, zachowania wobec sodu, utlenienia do związków karbonylowych, eliminacji wody, reakcji z kwasami karboksylowymi; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zakres rozszerzony

XIV. Hydroksylowe pochodne węglowodorów − alkohole i fenole. Uczeń:

3. opisuje właściwości chemiczne alkoholi na przykładzie reakcji: spalania, z HCl i HBr, zachowania wobec sodu, utlenienia do związków karbonylowych, eliminacji wody, reakcji z nieorganicznymi kwasami tlenowymi i kwasami karboksylowymi; pisze odpowiednie równania reakcji.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii; kompetencje cyfrowe; kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne

Uczeń:

pisze i uzgadnia równania reakcji chemicznych alkoholi monohydroksylowych z sodem; pisze i uzgadnia równania reakcji chemicznych alkoholi polihydroksylowych z sodem; podaje nazwy systematyczne alkoholanów; wyjaśnia na podstawie równania reakcji chemicznej odczyn wodny alkoholanów.

Strategie nauczania:

problemowa; asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

burza mózgów; dyskusja dydaktyczna; eksperyment chemiczny; ćwiczenia uczniowskie; analiza materiału źródłowego; technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

praca zbiorowa; praca w grupach; praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu/smartfony, tablety; zasoby multimedialne zawarte w e‐materiale; rzutnik multimedialny; tablica interaktywna/tablica i kreda, pisak; aplikacja Kahoot!/Quizizz.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje pytania: Jak sód reaguje z wodą? Co można zaobserwować?
2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: czy alkohole reagują z sodem? Jeśli tak, to jakich produktów można się spodziewać?
3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.