Муравьиная кислота таблица. Формула муравьиной кислоты структурная химическая. Применение вещества Муравьиная кислота

Взаимодействие муравьиной кислоты с аммиачным раствором гидроксида серебра (реакция серебряного зеркала). В молекуле муравьиной кислоты НСООН имеется альдегидная группа, поэтому открыть ее в растворе можно реакциями, характерными для альдегидов, например реакцией серебряного зеркала.

Готовят в пробирке аммиачный раствор арґентум (Ι)гидроксида. Для этого к 1 - 2 мл 1-процентного раствора арґентум (Ι) нитрата добавляют 1 - 2 капли 10-процентного раствора натрий гидроксида, образовавшийся осадок арґентум (Ι) оксида растворяют, добавляя по каплям 5-процентный раствор аммиака. К полученному прозрачному раствору добавляют 0,5 мл муравьиной кислоты. Пробирку с реакционной смесью нагревают несколько минут в водяной бане (температура воды в бане 60 0 -70 0 С). Металлическое серебро выделяется в виде зеркального налета на стенках пробирки или в виде темного осадка.

НСООН+2Ag[(NH 3) 2 ]ОН → CO 2 + H 2 O+2Ag+ 4NH 3

б) Окисление муравьиной кислоты калий перманганатом. В пробирку помещают примерно 0,5г муравьиной кислоты или ее соли, 0,5 мл 10- процентного раствора сульфатной кислоты и 1мл 5-процентного раствора калий перманганата. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опускают в другую пробирку с 2мл известковой (или баритовой) воды, и нагревают реакционную смесь.

5НСООН+2KMnO 4 +3H 2 SO 4 → 5CO 2 +8H 2 O+K 2 SO 4 +2MnSO 4

в) Разложение муравьиной кислоты при нагревании с концентрированной серной кислотой. (Тяга!) В сухую пробирку вносят 1 мл муравьиной кислоты или 1 г ее соли и 1 мл концентрированной сульфатной кислоты. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой и осторожно нагревают. Муравьиная кислота разлагается с образованием карбон (II) оксида и воды. Карбон (II) оксид поджигают у отверстия газоотводной трубки. Обратите внимание на характер пламени.

После окончания работы пробирку с реакционной смесью необходимо охладить, чтобы прекратить выделение ядовитого угарного газа.

Опыт 12 . Взаимодействие стеариновой и олеиновой кислот со щелочью.

В сухой пробирке растворяют примерно 0,5 г стеарина в диэтиловом эфире (без нагревания) и добавляют 2 капли 1-процентного спиртового раствора фенолфталеина. Затем по каплям приливают 10-процентный раствор натрий гидроксида. Появляющаяся вначале малиновая окраска исчезает при встряхивании.

Напишите уравнение реакции стеариновой кислоты с натрий гидроксидом. (Стеарин представляет собой смесь стеариновой и пальмитиновой кислот.)

С 17 H 35 COOH+NaOH→ С 17 H 35 COONa+H 2 O

натрий стеарат

Повторяют опыт, используя 0,5 мл олеиновой кислоты

С 17 H 33 COOH+NaOH→С 17 H 33 COONa+Н 2 О

олеат натрия

Опыт13 . Отношение олеиновой кислоты к бромной воде и раствору перманганата калия.

а)Реакция олеиновой кислоты с бромной водой В пробирку наливают 2 мл воды и вносят около 0,5 г олеиновой кислоты. Смесь энергично взбалтывают.

б) Окисление олеиновой кислоты калий перманганатом. В пробирку помещают 1 мл 5-процентного раствора калий перманганата, 1мл 10-процентного раствора натрий карбоната и 0,5 мл олеиновой кислоты. Смесь энергично перемешивают. Отмечают изменения, происходящие с реакционной смесью.

Опыт 14 . Возгонка бензойной кислоты.

Возгонку малых количеств бензойной кислоты ведут в фарфоровой чашке, закрытой широким концом конической воронки (см. рис. 1), диаметр которой несколько меньше диаметра чашки.

Носик воронки закрепляют в лапке штатива и плотно закрывают ватой, а для того, чтобы возгон не попадал обратно в чашку, ее прикрывают круглым листком фильтровальной бумаги с несколькими отверстиями в нем. Фарфоровую чашку с мелкими кристаллами бензойной кислоты (t пл =122,4 0 С; возгоняется ниже t пл) осторожно медленно нагревают на небольшом пламенигазовой горелки (на асбестовой сетке). Можно охладить верхнюю воронку, прикладывая смоченный холодной водой кусочек фильтровальной бумаги. После прекращения возгонки (через 15 - 20 мин) сублимат осторожнопереносят шпателем в склянку.

Примечание. Для проведения работы, бензойную кислоту можно загрязнитьпеском.

Пробирку, в которой образовалась эмульсия, закрывают пробкой с обратным холодильником, нагревают в водяной бане до начинающегося кипения и встряхивают. Увеличивается ли растворимость масла при нагревании?

Опыт повторяют, но вместо подсолнечного масла в пробирки с органическими растворителями вносят небольшое количество животного жира (свиного, говяжьего или бараньего сала),

б) Определение степени непредельности жира реакцией с бромной водой. (Тяга!) В пробирку наливают 0.5 мл подсолнечного масла и 3 мл бромной воды. Содержимое пробирки энергично взбалтывают. Что происходит с бромной водой?

в) Взаимодействие растительного масла с водным раствором калий перманганата (реакция Е. Е. Вагнера). В пробирку наливают примерно 0,5 мл подсолнечного масла, 1 мл 10-процентного раствора карбоната натрия и 1 мл 2-процентного раствора калий перманганата. Энергично встряхивают содержимое пробирки. Фиолетовая окраска калий перманганата исчезает.

Обесцвечивание бромной воды и реакция с водным раствором калий перманганата - качественные реакции на присутствие кратной связи (ненасыщенность) в молекуле органического вещества.

г) Омыление жира спиртовым раствором натрий гидроксида В коническую колбу емкостью 50 - 100 мл помещают 1.5 - 2 г твердого жира и приливают 6 мл 15-процентного спиртового раствора натрий гидроксида. Колбу закрывают пробкой с воздушным холодильником, перемешивают реакционную смесь и нагревают колбу в водяной бане при встряхивании в течение 10 – 12 мин (температура воды в бане около 80 0 С). Для определения конца реакции несколько капель гидролизата выливают в 2-3 мл горячей дистиллированной воды: если гидролизат растворяется полностью, без выделения капель жира, то реакцию можно считать законченной. После окончания омыления из гидролизата высаливают мыло добавлением 6 - 7 мл горячего насыщенного раствора натрий хлорида. Выделяющееся мыло всплывает, образуя на поверхности раствора слой. После отстаивания смесь охлаждают холодной водой, затвердевшее мыло отделяют.

Химизм процесса на примере тристеарина:

Опыт 17. Сравнение свойств мыла и синтетических моющих средств

а) Отношение к фенолфталеину. Налейте в одну пробирку 2-3 мл 1-процентного раствора хозяйственного мыла, в другую - столько же 1- процентного раствора синтетического стирального порошка. Добавьте в обе пробирки по 2-3 капли раствора фенолфталеина. Можно ли использовать данные моющие средства для стирки тканей, чувствительных к щелочам?

б) Отношение к кислотам. К растворам мыла и стирального порошка в пробирках добавьте насколько капель 10-процентного раствора кислоты (хлоридной или сульфатной). Образуется ли пена при встряхивании? Сохраняются ли моющие свойства исследуемых средств в кислой среде?

C 17 H 35 COONa+HCl→C 17 H 35 COOH↓+NaCl

в) Отношение к кальций хлориду. К растворам мыла и стирального порошка в пробирках добавляют по 0,5 мл 10-процентного раствора кальций хлорида. Встряхивают содержимое пробирок. Образуется ли при этом пена? Можно ли использовать данные средства для стирки в жесткой воде?

C 17 H 35 COONa+CaCl 2 →Ca(C 17 H 35 COO) 2 ↓+2NaCl

Опыт 18 . Взаимодействие глюкозы с аммиачным раствором аргентум (Ι) оксида (реакция серебряного зеркала).

В пробирку наливают 0.5 мл 1-процентного раствора аргентум(Ι) нитрата, 1 мл 10-процентного раствора натрий гидроксида и приливают по каплям 5-процентный раствор аммиака до растворения образовавшегося осадка аргентум (Ι) гидроксида. Затем добавляют 1 мл 1-процентного раствора глюкозы и нагревают содержимое пробирки 5 - 10 мин в водяной бане при 70 0 – 80 0 С. Металлическое серебро выделяется на стенках пробирки в виде зеркального налета. Во время нагревания пробирки нельзя встряхивать, иначе металлическое серебро выделится не на стенках пробирок, а в виде темного осадка. Чтобы получить хорошее зеркало, в пробирках предварительно кипятят 10-процентный раствор натрий гидроксида, затем их споласкивают дистиллированной водой.

В пробирку наливают 3 мл 1-процентного раствора сахарозы и прибавляют 1 мл 10-процентного раствора серной кислоты. Полученный раствор кипятят в течение 5 мин, затем охлаждают и нейтрализуют сухим гидрокарбонатом натрия, добавляя его небольшими порциями при перемешивании (осторожно, жидкость вспенивается от выделяющегося оксида углерода (IY)). После нейтрализации (когда прекратится выделение СО 2) приливают равный объем реактива Фелинга и нагревают верхнюю часть жидкости до начинающегося кипения.

Изменяется ли окраска реакционной смеси?

В другой пробирке нагревают смесь 1,5 мл 1-процентного раствора сахарозы с равным объемом реактива Фелинга. Сравнивают результаты опыта – реакцию сахарозы с реактивом Фелинга до гидролиза и после гидролиза.

С 12 Н 22 О 11 + Н 2 О С 6 Н 12 О 6 + С 6 Н 12 О 6

глюкоза фруктоза

Примечание. В условиях школьной лаборатории реактив Фелинга можно заменить купрум (ΙΙ)гидроксидом.

Опыт 20. Гидролиз целлюлозы.

В сухую коническую колбу емкостью 50 – 100 мл помещают немного очень мелко нарезанных кусочков фильтровальной бумаги (целлюлозы) и смачивают их концентрированной сульфатной кислотой. Тщательно перемешивают содержимое колбы стеклянной палочкой до полного разрушения бумаги и образования бесцветного вязкого раствора. После этого к нему добавляют небольшими порциями при перемешивании 15 – 20 мл воды (осторожно!), колбу соединяют с воздушным обратным холодильником и кипятят реакционную смесь 20 – 30 мин, перемешивая ее периодически. После окончания гидролиза отливают 2 – 3 мл жидкости, нейтрализуют ее сухим натрий карбонатом, добавляя его небольшими порциями (жидкость вспенивается), и обнаруживают присутствие восстанавливающих сахаров реакцией с реактивом Фелинга или купрум (ΙΙ) гидроксидом.

(C 6 H 10 O 5)n+nH 2 O→nC 6 H 12 O 6

Целлюлоза глюкоза

Опыт 21. Взаимодействие глюкозы с купрум (ΙΙ) гидроксидом.

а) В пробирку помещают 2 мл 1-процентного раствора глюкозы и 1 мл 10-процентного натрий гидроксида. К полученной смеси добавляют 1 - 2 капли 5-процентного раствора купрум (ΙΙ) сульфата и встряхивают содержимое пробирки. Образующийся вначале голубоватый осадок купрум (ІІ) гидроксида мгновенно растворяется, получается синий прозрачный раствор купрум (ΙΙ) сахарата. Химизм процесса (упрощенно): -
б) Содержимое пробирки нагревают над пламенем горелки, держа пробирку наклонно так, чтобы нагревалась только верхняя часть раствора, а нижняя оставалась без нагрева (для контроля). При осторожном нагревании до кипения, нагретая часть синего раствора окрашивается в оранжево-желтый цвет вследствие образования купрум (Ι) гидроксида. При более продолжительном нагревании может образоваться осадок купрум (Ι)оксида.

Опыт 22. Взаимодействие сахарозы с гидроксидами металлов. а) Реакция с купрум (ΙΙ) гидроксидом) в щелочной среде. В пробирке смешивают 1,5 мл 1-процентного раствора сахарозы и 1,5 мл 10-процентного раствора натрий гидроксида. Затем по каплям добавляют 5-процентный раствор купрум (ΙΙ) сульфата. Образующийся вначале бледно-голубой осадок купрум (ΙΙ) гидроксида при встряхивании растворяется, раствор приобретает сине-фиолетовую окраску вследствие образования комплексного купрум (ΙΙ) сахарата.

б) Получение кальций сахарата. В небольшой стакан (25 - 50 мл) наливают 5 - 7 мл 20-процентного раствора сахарозы и по каплям при перемешивании добавляют свежеприготовленное известковое молоко. Кальций гидроксид растворяется в растворе сахарозы. Способность сахарозы давать растворимые сахараты кальция используется в промышленности для очистки сахара при выделении его из сахарной свеклы. в) Специфические цветные реакции. В две пробирки наливают по 2 - 5 мл 10-процентного раствора сахарозы и по 1 мл 5-процентного раствора натрий гидроксида. Затем в одну пробирку добавляют несколько капель 5- процентного раствора кобальт (ΙΙ) сульфата, в другую - несколько капель 5- процентного раствора никель (ΙΙ) сульфата. В пробирке с солью кобальта появляется фиолетовое окрашивание, а с солью никеля - зеленое, Опыт2З. Взаимодействие крахмала с йодом. В пробирку наливают 1 мл 1 -процентного раствора крахмального клейстера и затем добавляют несколько капель сильно разбавленного водой йода в калий йодиде. Содержимое пробирки окрашивается в синий цвет. Полученную темно-синюю жидкость нагревают до кипения. Окраска при этом исчезает, но при охлаждении появляется вновь. Крахмал является неоднородным соединением. Он представляет собой смесь двух полисахаридов - амилозы (20%) и амилопектина (80%). Амилоза растворима в теплой воде и дает с йодом синее окрашивание. Амилоза состоит из почти неразветвленных цепей глюкозных остатков, обладающих структурой винта или спирали (примерно 6 глюкозных остатков в одном винте). Внутри спирали остается свободный канал диаметром около 5 мк, в который внедряются молекулы йода, образуя окрашенные комплексы. При нагревании эти комплексы разрушаются. Амилопектин в теплой воде не растворим, набухает в ней, образуя крахмальный клейстер. В его состав входят разветвленные цепи глюкозных остатков. Амилопектин с йодом дает красновато-фиолетовое окрашивание, обусловленное адсорбцией молекул йода на поверхности боковых цепей. Опыт 24. Гидролиз крахмала. а) Кислотный гидролиз крахмала. В коническую колбу емкостью 50 мл наливают 20 - 25 мл 1-процентного крахмального клейстера и 3 - 5 мл 10-процентного раствора сульфатной кислоты. В 7 - 8 пробирок наливают по 1 мл очень разбавленного раствора йода в калий йодиде (светло-желтого цвета), пробирки ставят в штатив. В первую пробирку вносят 1 – 3 капли подготовленного для опыта раствора крахмала. Отмечают образовавшуюся окраску. Затем колбу нагревают на асбестовой сетке небольшим пламенем горелки. Через 30 секунд после начала кипения отбирают пипеткой вторую пробу раствора, которую вносят во вторую пробирку с раствором йода, после встряхивания отмечают цвет раствора. В дальнейшем отбирают пробы раствора через каждые 30 секунд и вносят их в последующие пробирки с раствором йода. Отмечают постепенное изменение окраски растворов при реакции с йодом. Изменение окраски происходит в следующем порядке, см. табл.

После того как реакционная смесь перестанет давать окраску с йодом, смесь кипятят еще 2 - З мин после чего ее охлаждают и нейтрализуют 10 – процентным раствором натрий гидроксида, добавляя его по каплям до щелочной реакции среды (появления розовой окраски на фенолфталеиновой индикаторной бумаге). Часть щелочного раствора переливают в пробирку, смешивают с равным объемом реактива Фелинга или свежеприготовленной суспензией купрум (ΙΙ) гидроксида и нагревают верхнюю часть жидкости до начинающегося кипения.

(

Растворимый

Декстрины

С 6 Н 10 О 5)n (С 6 Н 10 О 5)x (С 6 Н 10 О 5)y

мальтоза

n/2 С 12 Н 22 O 11 nС 6 Н 12 О 6

б) Ферментативный гидролиз крахмала.

Хорошо разжевывают маленький кусочек черного хлеба и помещают его в пробирку. Вносят в нее несколько капель 5 - процентного раствора купрум (ΙΙ) сульфата и 05 - 1 мл 10-процентного раствора натрий гидроксида. Пробирку с содержимым нагревают. 3. Техника и методика демонстрационных опытов по получению и изучению свойств нитрогенсодержащих органических веществ.

Оборудование: химические стаканы, стеклянная палочка, пробирки, колба Вюрца, капельная воронка, химический стакан, стеклянные газоотводные трубки, соединительные резиновые трубки, лучинка.

Реактивы: анилин, метиламин, растворы лакмуса и фенолфталеина, концентрированная хлоридная кислота, раствор натрий гидроксида(10 %), раствор хлорной извести, концентрированная сульфатная кислота, концентрированная нитратная кислота, яичный белок, раствор медного купороса, плюмбум (ΙΙ) ацетат, раствор фенола, формалин.

Опыт 1 . Получение метиламина. В колбу Вюрца объемом 100 - 150 мл внести 5-7 г метиламин хлорида и закрыть пробкою со вставленной в нее капельной воронкой. Газоотводную трубку соединить резиновой трубкой со стеклянным наконечником и опустить в стакан с водой. Из воронки каплями добавлять раствор калий гидроксида (50 %). Смесь в колбе осторожно нагреть. Происходит разложение соли и выделение метиламина, который легко распознать по характерному запаху, который напоминает запах аммиака. Метиламин собирается на дне стакана под слоем воды: + Cl - +KOH → H 3 C – NH 2 +KCl+H 2 O

Опыт 2. Горение метиламина. Метиламин на воздухе горит бесцветным пламенем. К отверстию газоотводной трубки прибора, описанного в предыдущем опыте, поднести горящую лучинку и наблюдать горение метиламина: 4H 3 C – NH 2 +9O 2 → 4CO 2 +10 H 2 O+2N 2

Опыт 3. Отношение метиламина к индикаторам. Полученный метиламин пропустить в пробирку, заполненную водой и одним из индикаторов. Лакмус синеет, а фенолфталеин становится малиновым: H 3 C – NH 2 +H – OH → OH Это свидетельствует об основных свойствах метиламина.

Опыт 4. Образование солей метиламином. а) К отверстию пробирки, из которой выделяется газообразный метиламин, подносят стеклянную палочку, смоченную концентрированной хлоридной кислотой. Палочка окутывается туманом.

H 3 C – NH 2 +HCl → + Cl -

б) В две пробирки наливают по 1 - 2 мл: в одну - З-процентный раствор ферум (III) хлорида, в другую 5-процентный раствор купрум (ΙΙ)сульфата. В каждую пробирку пропускают газообразный метиламин. В пробирке с раствором ферум (III) хлорида выпадает бурый осадок, а в пробирке с раствором купрум (ΙΙ) сульфата образующийся вначале осадок голубого цвета растворяется с образованием комплексной соли, окрашенной в ярко-синий цвет. Химизм процессов:

3 + OH - +FeCl 3 → Fe(OH)↓+3 + Cl -

2 + OH - +CuSO 4 →Cu(OH) 2 ↓+ + SO 4 -

4 + OH - + Cu(OH) 2 →(OH) 2 +4H 2 O

Опыт 5 . Взаимодействие анилина с хлоридной кислотой. В пробирку с 5 мл анилина прилить столько же концентрированной хлоридной кислоты. Пробирку охладить в холодной воде. Выпадает осадок анилин гидроген хлорида. В пробирку с твердым гидроген хлоридным анилином прилить немного воды. После перемешивания, анилин гидроген хлорида растворяется в воде.

C 6 H 5 – NH 2 + HCl → Cl - Опыт 6. Взаимодействие анилина с бромной водой. К 5 мл воды прилить 2 -З капли анилина и смесь сильно встряхнуть. К полученной эмульсии по каплям прибавить бромную воду. Смесь обесцвечивается, и выпадает белый осадок триброманилина.

Опыт 7. Окрашивание ткани анилиновым красителем. Крашение шерсти и шелка кислотными красителями. Растворяют 0,1 г метилового оранжевого в 50 мл воды. Раствор разливают в 2 стакана. В один из них добавляют 5 мл 4н раствора сульфатной кислоты. Затем в оба стакана опускают кусочки белой шерстяной (или шелковой) ткани. Растворы с тканью кипятят 5 мин. Затем ткань вынимают, промывают водой, выжимают и высушивают на воздухе, развесив на стеклянных палочках. Обратите внимание на различие в интенсивности окраски кусочков ткани. Как влияет кислотность среды на процесс окраски ткани?

Опыт 8 . Доказательство наличия функциональных групп в растворах аминокислот. а) Обнаружение карбоксильной группы. К 1 мл 0,2-процентного раствора натрий гидроксида, окрашенного фенолфталеином в розовый цвет, прибавляют по каплям 1 - процентный раствор аминоацетатной кислоты (глицина) до обесцвечивания смеси HOOC – CH 2 – NH 2 + NaOH → NaOOC – CH 2 – NH 2 + H 2 O б) Обнаружение аминогруппы. К 1 мл 0,2-процентного - раствора хлоридной кислоты, окрашенного индикатором конго в синий цвет (кислая среда), прибавляют по каплям 1- процентный раствор глицина до изменения окраски смеси на розовую (нейтральная среда):

HOOC – CH 2 – NH 2 +HCl → Cl -

Опыт 9 . Действие аминокислот на индикаторы. В пробирку внести 0,3 г глицина и добавить 3 мл воды. Раствор разлить на три пробирки. В первую пробирку добавить 1 - 2 капли метилоранжа, во вторую - столько же раствора фенолфталеина, в третью - раствор лакмуса. Окраска индикаторов не меняется, что объясняется наличием в молекуле глицина кислотной (-СООН) и основной (-NH 2) групп, которые взаимно нейтрализуются.

Опыт 10. Осаждение белков. а) В две пробирки с раствором белка добавить по каплям растворы медного купороса и плюмбум (ΙΙ) ацетата. Образуются хлопьевидные осадки, растворяющиеся в избытке растворов солей.

б) В две пробирки с раствором белка добавляют равные объемы растворов фенола и формалина. Наблюдать осаждение белка. в) Нагреть раствор белка в пламени горелки. Наблюдать помутнение раствора, что обусловлено разрушением гидратных оболочек возле частичек белка и увеличение их.

Опыт 11 . Цветные реакции белков. а) Ксантопротеиновая реакция. К 1 мл белка добавить 5- 6 капель концентрированной нитратной кислоты. При нагревании раствор и осадок окрашивается в ярко-желтый цвет. б) Биуретовая реакция. К 1 - 2 мл раствора белка добавить столько же разбавленного раствора медного купороса. Жидкость окрашивается в красно-фиолетовый цвет. Биуретовая реакция дает возможность выявить в молекуле белка пептидную связь. Ксантопротеиновая реакция происходит только в том случае, если в молекулах белка содержатся остатки ароматических аминокислот (фенилаланин, тирозин, триптофан).

Опыт 12. Реакции с карбамидом. а) Растворимость мочевины в воде. В пробирку помещают 0,5 г кристаллической мочевины и постепенно добавляют воду до полного растворения мочевины. По капле полученного раствора наносят на красную и синюю лакмусовую бумагу. Какую реакцию (кислую, нейтральную или щелочную) имеет водный раствор мочевины? В водном растворе мочевина находится в виде двух таутомерных форм:

б) Гидролиз мочевины. Как и все амиды кислот, мочевина легко гидролизуется в кислой и в щелочной средах. Наливают в пробирку 1 мл 20-процентного раствора мочевины и добавляют 2 мл прозрачной баритовой воды. Раствор кипятят до появления в пробирке осадка барий карбоната. Выделяющийся из пробирки аммиак обнаруживают по посинению влажной лакмусовой бумаги.

H 2 N – C – NH 2 +2H 2 O→2NH 3 +[ HO – C – OH]→CO 2

→Н 2 О

Ba(OH) 2 + CO 2 →BaCO 3 ↓+ H 2 O

в) Образование биурета. В сухой пробирке нагревают 0,2 г мочевины. Сначала мочевина плавится (при 133 С), затем при дальнейшем нагревании разлагается с выделением аммиака. Аммиак обнаруживают по запаху (осторожно!) и по посинению влажной красной лакмусовой бумаги, поднесенной к отверстию пробирки. Через некоторое время расплав в пробирке затвердевает, несмотря на продолжающееся нагревание:

Пробирку охлаждают, добавляют в нее 1 -2 мл воды и при слабом нагревании растворяют биурет. В расплаве, кроме биурета, содержится некоторое количество труднорастворимой в воде циануровой кислоты, поэтому раствор получается мутным. Когда осадок отстоится, сливают с него раствор биурета в другую пробирку, добавляют несколько капель 10-процентного раствора натрий гидроксида (при этом раствор становится прозрачным) и 1-2 капли 1- процентного раствора купрум (ΙΙ)сульфата. Раствор окрашивается в розово-фиолетовый цвет. Избыток купрум (ΙΙ) сульфата маскирует характерное окрашивание, вызывая посинение раствора, поэтому его следует избегать.

Опыт 13. Функциональный анализ органических веществ. 1. Качественный элементарный анализ органических соединений. Наиболее распространенными элементами в органических соединениях, кроме Карбона, являются Гидроген, Оксиген, Нитроген, галогены, Сульфур, Фосфор. Обычные методы качественного анализа неприменимы для анализа органических соединений. Для обнаружения Карбона, Нитрогена, Сульфура и других элементов органическое вещество разрушают путем сплавления с натрием, при этом исследуемые элементы переходят в неорганические соединения. Например, Карбон переходит в карбон (IУ) оксид, Гидроген - в воду, Нитроген - в натрий цианид, Сульфур - в натрий сульфид, галогены - в натрий галогениды. Далее открывают элементы обычными методами аналитической химии.

1. Обнаружение Карбона и Гидрогена окислением вещества купрум(II) оксидом.

Прибор для одновременного обнаружения Карбона и Гидрогена в органическом веществе:

1 – сухая пробирка со смесью сахарозы и купрум (II) оксидом;

2 – пробирка с известковой водой;

4 – безводный купрум (ΙΙ) сульфат.

Наиболее общим, универсальным методом обнаружения в органическом веществе. углерода и одновременно с ним водорода является окисление купрум (II) оксидом. При этом Карбон превращается в карбон (IУ) оксид, а Гидроген - в воду. В сухую пробирку с газоотводной трубкой (рис. 2) помещают 0,2 - 0,3 г сахарозы и 1 - 2 г порошка купрум (II) оксида. Содержимое пробирки тщательно перемешивают, сверху смесь засыпают слоем купрум (II) оксида - примерно 1 г. В верхнюю часть пробирки (под пробку) помещают маленький кусочек ваты, на которую насыпают немного безводного сульфата меди (II). Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой и закрепляют ее в лапке штатива с небольшим наклоном в сторону пробки. Свободный конец газоотводной трубки опускаю в пробирку с известковой (или баритовой) водой так, чтобы, трубка почти касалась поверхности жидкости. Сначала нагревают всю пробирку, затем сильно нагревают ту часть, где находится реакционная смесь. Отметьте, что происходит с известковой водой. Почему изменяется цвет купрум (ΙΙ) сульфата?

Химизм процессов: C 12 H 22 O 11 +24CuO→12CO 2 +11H 2 O+24Cu

Ca(OH) 2 +CO 2 →CaCO 3 ↓+H 2 O

CuSO 4 +5H 2 O→CuSO 4 ∙ 5H 2 O

2. Проба Бейльштей на на галогены. При прокаливании органического вещества с купрум (II) оксидом происходит его окисление. Карбон превращается в карбон(ІУ) оксид, Гидроген - в воду, а галогены (кроме флуора) образуют с Купрумом летучие галогениды, которые окрашивают пламя в ярко-зеленый цвет. Реакция очень чувствительна. Однако следует иметь в виду, что и некоторые другие соли купрума, например цианиды, образующиеся при прокаливании нитргенсодержащих органических соединений (мочевины, производных пиридина, хинолина и др.), также окрашивают пламя. Медную проволоку держат за пробку и прокаливают другой конец ее (петлю) в пламени горелки до прекращения окрашивания пламени и образования на поверхности черного налета купрум(II) оксида. Остывшую петлю смачивают хлороформом, налитым в пробирку, и снова вводят в пламя горелки. Сначала пламя становится светящимся (сгорает Карбон), затем появляется интенсивное зеленое окрашивание. 2Cu+O 2 →2CuO

2CH – Cl 3 +5CuO→CuCl 2 +4CuCl+2CO 2 +H 2 O

Следует сделать контрольный опыт, используя вместо хлороформа вещество, не содержащее галоген (бензол, воду, спирт). Для очистки проволоку смачивают хлоридной кислотой и прокаливают.

II. Открытие функциональных групп. На основании предварительного анализа (физические свойства, элементный анализ) можно ориентировочно определить класс, к которому принадлежит данное исследуемое вещество. Эти предположения подтверждают качественными реакциями на функциональные группы.

1. Качественные реакции на кратные карбон - карбоновые связи. а) присоединение брома. Углеводороды, содержащие двойные и тройные связи, легко присоединяют бром:

К раствору 0,1 г (или 0,1 мл) вещества в 2 - З мл четыреххлористого карбона или хлороформа добавляют по каплям при встряхивании 5-процентный раствор брома в том же растворителе. Мгновенное исчезновение окраски брома свидетельствует о наличии кратной связи в веществе. Но раствор брома также обесцвечивается соединениями, содержащими подвижный Гидроген (фенолы, ароматические амины, третичные углеводороды). Однако при этом происходит реакция замещения с выделением гидроген бромида, присутствие которого легко обнаружить с помощью влажной бумажки синего лакмуса или конго. б) Проба с калий перманганатом . В слабощелочной среде при действии калий перманганата происходит окисление вещества с разрывом кратной связи, раствор при этом обесцвечивается, и образуется хлопьевидный осадок MnO 2 - манган (IУ) оксид. К 0,1 г (или 0,1 мл) вещества, растворенного в воде или ацетоне, добавляют по каплям при встряхивании 1-процентный раствор калий перманганата. Происходит быстрое исчезновение малиново-фиолетовой окраски, и появляется бурый осадок MnO 2 . Однако калий перманганат окисляет вещества других классов: альдегиды, многоатомные спирты, ароматические амины. При этом также обесцвечиваются растворы, но окисление протекает большей частью значительно медленнее.

2. Обнаружение ароматических систем. Ароматические соединения в отличие от алифатических соединений способны легко вступать в реакции замещения, часто образуя окрашенные соединения. Обычно для этого используют реакцию нитрования и алкилирования. Нитрование ароматических соединений. (‘Осторожно! Тяга!,) Нитрование проводят азотной кислотой или нитрующей смесью:

R – H + HNO 3 → RNO 2 + H 2 O

В пробирку помещают 0,1 г (или 0,1 мл) вещества и при непрерывном встряхивании постепенно прибавляют З мл нитрующей смеси (1 часть концентрированной нитратной кислоты и 1 часть концентрированной сульфатной кислоты). Пробирку закрывают пробкой с длинной стеклянной трубкой, которая служит обратным холодильником, и нагревают на водяной бане 5 мин при 50 0 С. Смесь выливают в стакан с 10 г измельченного льда. Если при этом выпадает твердый продукт или масло, нерастворимые в воде и отличающиеся от исходного вещества, то можно предположить присутствие ароматической системы. 3.Качественные реакции спиртов. При анализе на спирты используют реакции замещения как подвижного гидрогена в гидроксильной группе так и всей гидроксильной группы. а) Реакция с металлическим натрием. Спирты легко реагируют с натрием, образуя при этом алкоголяты, растворимые в спирте:

2 R – OH + 2 Na → 2 RONa + H 2

В пробирку помещают 0,2 - 0,3 мл безводного исследуемого вещества и осторожно добавляют маленький кусочек металлического натрия величиной с просяное зерно. Выделение газа при растворении натрия указывает на присутствие активного водорода. (Однако эту реакцию также могут давать кислоты и СН-кислоты.) б) Реакция с купрум (II) гидроксидом. В двух-, трех- и многоатомных спиртах в отличие от одноатомных спиртов растворяется свежеприготовленный купрум (II) гидроксид с образованием темно- синего раствора комплексных солей соответствующих производных (гликолятов, глицератов). В пробирку наливают несколько капель (0,3 - 0,5 мл) 3-процентного раствора купрум (ΙΙ) сульфата, а затем 1 мл 10-процентного раствора натрий гидроксида. Выпадает студенистый голубой осадок купрум (ΙΙ) гидроксида. Растворение осадка при добавлении 0,1 г исследуемого вещества и изменение цвета раствора до темно-синего подтверждают присутствие многоатомного спирта с гидроксильными группами, расположенными у соседних атомов карбона.

4. Качественные реакции фенолов. а) Реакция с ферум (III) хлоридом. Фенолы дают с ферум (III) хлоридом интенсивно окрашенные комплексные соли. Обычно появляется глубокая синяя или фиолетовая окраска. Некоторые фенолы дают зеленое или красное окрашивание, оно ярче проявляется в воде и хлороформе и хуже в спирте. В пробирку помещают несколько кристаллов (или 1 - 2 капли) исследуемого вещества в 2 мл воды или хлороформа, затем добавляют при встряхивании 1 - 2 капли 3 процентного раствора ферум (III) хлорида. В присутствии фенола появляется интенсивная фиолетовая или синяя окраска. Алифатические фенолы с ферум (ΙΙΙ) хлоридом в спирте дают более яркую окраску, чем в воде, а для фенолов характерно кроваво-красное окрашивание. б) Реакция с бромной водой. Фенолы со свободными орто- и пара -положениями в бензольном ядре легко обесцвечивают бромную воду, при этом получается осадок 2,4,6- трибромфенола

Небольшое количество исследуемого вещества встряхивают с 1 мл воды, затем прибавляют по каплям бромную воду. Происходит обесцвечивание раствора и вьпадение белого осадка.

5. Качественные реакции альдегидов. В отличие от кетонов все альдегиды легко окисляются. На этом свойстве основано открытие альдегидов, но не кетонов. а) Реакция серебряного зеркала. Все альдегиды легко восстанавливают аммиачный раствор аргентум (Ι) оксида. Кетоны не дают этой реакции:

В хорошо вымытой пробирке смешивают 1 мл раствора нитрата серебра с 1 мл разбавленного раствора натрий гидроксида. Выпавший осадок аргентум (Ι) гидроксида растворяют при добавлении 25-процентного раствора аммиака. К полученному раствору прибавляют несколько капель спиртового раствора анализируемого вещества. Пробирку помещают на водяную баню и нагревают до 50 0 - 60 0 С. Если на стенках пробирки выделяется блестящий налет металлического серебра, то это свидетельствует о наличии альдегидной группы в образце. Следует отметить, что эту реакцию могут давать также и другие легко окисляющиеся, соединения: многоатомные фенолы, дикетоны, некоторые ароматические амины. б) Реакция с фелинговой жидкостью. Альдегиды жирного ряда способны восстанавливать двухвалентный купрум до одновалентного:

Пробирку с 0,05 г вещества и З мл фелинговой жидкости нагревают З -- 5 минут на кипящей водяной бане. Появление желтого или красного осадка купрум (I) оксида подтверждает наличие альдегидной группы. б. Качественные реакции кислот. а) Определение кислотности. Водно-спиртовые растворы карбоновых кислот показывают кислую реакцию на лакмус, конго или универсальный индикатор. Каплю водно-спиртового раствора исследуемого вещества наносят на синюю влажную бумажку лакмуса, конго или универсального индикатора. При наличии кислоты индикатор меняет свой цвет: лакмус становится розовым, конго-синим, а универсальный индикатор в зависимости от кислотности - от желтого до оранжевого. Следует иметь в виду, чтосульфокислоты, нитрофенолы и некоторые другие соединения с подвижным «кислым» гидрогеном, не содержащие карбоксильной группы, могут давать также изменение цвета индикатора. б) Реакция с натрий гидрокарбонатом. При взаимодействии карбоновых кислот с натрий гидрокарбонатом происходит выделение карбон(IY) оксида: В пробирку наливают 1 - 1,5 мл насыщенного раствора натрий гидрокарбоната и добавляют 0,1 - 0,2 мл водно-спиртового раствора исследуемого вещества. Выделение пузырьков карбон(IY) оксида указывает на наличие кислоты.

RCOOH + NaHCO 3 → RCOONa + CO 2 + H 2 O

7. Качественные реакции аминов. Амины растворяются в кислотах. Многие амины (особенно алифатического ряда) обладают характерным запахом (селедочный, аммиачный и др.). Основность аминов. Алифатические амины как сильные основания способны изменять окраску таких индикаторов, как красный лакмус, фенолфталеин, универсальная индикаторная бумага. Каплю водного раствора исследуемого вещества наносят на индикаторную бумажку (лакмус, фенолфталеин, универсальная индикаторная бумага). Изменение окраски индикатора свидетельствует о присутствии аминов. В зависимости от строения амина основность его меняется в большом диапазоне. Поэтому лучше использовать универсальную индикаторную бумагу. 8. Качественные реакции полифункциональных соединений. Для качественного обнаружения бифункциональных соединений (углеводы, аминокислоты) используйте комплекс вышеописанных реакций.

Класс: 10

Презентация к уроку

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

1. Цель занятия: познакомить обучающихся с общими и специфическими свойствами метановой кислоты в ходе выполнения заданий кроссворда «Химия муравьиной кислоты», в том числе при решении задач на вывод формулы органического вещества (см. Приложение 1 ) (слайды 1-2 ).

2. Тип урока: урок изучения нового материала.

3. Оборудование: компьютер, проектор, экран, видеоролики химического эксперимента (окисление муравьиной кислоты перманганатом калия и разложение муравьиной кислоты под действием концентрированной серной кислоты), презентация к уроку, листы для учащихся (см. Приложение 2 ).

4. Ход урока

При изучении строения муравьиной кислоты учитель сообщает, что эта кислота отлична от остальных членов гомологического ряда предельных монокарбоновых кислот, т.к. карбоксильная группа связана не с углеводородным радикалом –R, а с Н-атомом (слайд 3 ). Учащиеся приходят к выводу, что муравьиная кислота проявляет свойства как карбоновых кислот, так и альдегидов, т.е. является альдегидокислотой (слайд 4 ).

Изучение номенклатуры проводится в процессе решения задачи (слайд 5 ): «Соли предельной одноосновной карбоновой кислоты называются формиаты. Установите название этой кислоты (по номенклатуре ИЮПАК), если известно, что она содержит 69,5% кислорода ». Решение задачи оформляется одним из учеников класса на доске. Ответ – муравьиная или метановая кислота (слайд 6 ).

Далее учитель сообщает учащимся (слайд 7 ), что муравьиная кислота встречается в едких выделениях жалящих гусениц и пчел, в жгучей крапиве, хвое, некоторых фруктах, в поте и моче животных и в кислых выделениях муравьев , где ее обнаружил в 1794 году немецкий химик Маргграф Андреас-Сигизмунд (слайд 8 ).

При изучении физических свойств муравьиной кислоты учитель сообщает, что это бесцветная, едкая жидкость с острым запахом и жгучим вкусом, имеющая температуры кипения и плавления близкие по значениям к воде (tкип. = 100,7 o С, tпл. = 8,4 o С). Как и вода образует водородные связи, поэтому в жидком и твердом состоянии образует линейные и циклические ассоциаты (слайд 9 ), смешивается с водой в любых соотношениях («подобное растворяется в подобном»). Далее одному из учащихся предлагается решить задачу у доски: «Известно, что плотность паров муравьиной кислоты по азоту составляет 3,29. Поэтому можно утверждать, что в газообразном состоянии муравьиная кислота существует в виде… » В ходе решения задачи обучающиеся приходят к выводу, что в газообразном состоянии муравьиная кислота существует в виде димеров – циклических ассоциатов (слайд 10 ).

Получение муравьиной кислоты (слайд 11-12 ) изучаем на следующих примерах:

1. Окислением метана на катализаторе:

2. Гидролизом циановодородной кислоты (здесь следует напомнить обучающимся, что у атома углерода одновременно не может быть более двух гидроксильных групп – происходит дегидратация с образованием карбоксильной группы):

3. Взаимодействием гидрида калия с оксидом углерода(IV):

4. Термическим разложением щавелевой кислоты в присутствии глицерина:

5. Взаимодействием угарного газа со щелочью:

6. Наиболее выгодным способом (с точки зрения экономических затрат – безотходный процесс) получения муравьиной кислоты является получение сложного эфира муравьиной кислоты (с последующим кислотным гидролизом) из угарного газа и предельного одноатомного спирта:

Так как последний способ получения муравьиной кислоты является наиболее перспективным, то обучающимся далее предлагается решить у доски следующую задачу (слайд 12 ): «Установите формулу спирта, который многократно (возвращая в цикл) используют для реакции с оксидом углерода(II), если известно, что при сгорании 30 г эфира образуется 22,4 л углекислого газа и 18 г воды. Установите название этого спирта». В ходе решения задачи обучающиеся приходят к выводу, что для синтеза муравьиной кислоты используется метиловый спирт (слайд 13 ).

При изучении действия муравьиной кислоты на организм человека (слайд 14 ) учитель сообщает обучающимся, что пары муравьиной кислоты раздражают верхние дыхательные пути и слизистые оболочки глаз, проявляет раздражающий эффект или разъедающее действие – вызывает химические ожоги (слайд 15 ). Далее школьникам предлагается найти в средствах массовой информации или в справочных изданиях способы устранения жжения, вызванные действием крапивы и укусами муравьев (проверка осуществляется на следующем уроке).

Химические свойства муравьиной кислоты начинаем изучать (слайд 16 ) с реакций с разрывом связи О-Н (замещение Н-атома):

Для закрепления материала предлагается решить следующую задачу (слайд 18 ): «При взаимодействии 4,6 г муравьиной кислоты с неизвестным предельным одноатомным спиртом образовалось 5,92 г сложного эфира (используется как растворитель и добавка к некоторым сортам рома, чтобы предать ему характерный аромат, применяется в производстве витаминов B1, А, Е). Установите формулу эфира, если известно, что выход реакции составляет 80%. Назовите сложный эфир по номенклатуре ИЮПАК». В ходе решения задачи десятиклассники приходят к выводу, что полученный сложный эфир это – этилформиат (слайд 19 ).

Учитель сообщает (слайд 20 ), что реакции с разрывом связи С-Н (у α-С-атома) для муравьиной кислоты не характерны , т.к. R=Н. А реакция с разрывом связи С-С (декарбоксилирование солей карбоновых кислот приводит к образованию алканов!) приводит к получению водорода:

В качестве примеров реакций восстановления кислоты приводим взаимодействие с водородом и сильным восстановителем – иодоводородной кислотой:

Знакомство с реакциями окисления, протекающими по схеме (слайд 21 ):

целесообразно провести в ходе выполнения задания (слайд 22 ):

«Соотнесите формулы реагентов, условий проведения реакций с продуктами реакции » (учитель может показать в качестве примера первое уравнение, а остальные предложить обучающимся как домашнее задание):

НСООН +	Реагент, условия проведения реакции		Продукт 1		Продукт 2
	1)	Ag 2 O, NH 3 , t o C	1)	CO	1)	–
	2)	Br 2 (р-р)	2)	CO, H 2 O	2)	K 2 SO 4 , MnSO 4
	3)	KMnO4, Н 2 SO 4 , t o C	3)	H 2 O	3)	Cu 2 Ov
	4)	Сl 2 (р-р)	4)	CO 2	4)	HCl
	5)	Cu(OH) 2 (свежий), t o C	5)	CO 2 , H 2 O	5)	Agv
	6)	Ir или Rh	6)	CO 2 , H 2	6)	HBr
	7)	H 2 O 2	7)	CO, H 2	7)	H-C(O)OOH

Ответы следует записать в виде последовательности цифр.

Ответы:

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

5 4 5 4 5 6 3

5 6 2 4 3 1 7

При составлении уравнений обучающиеся приходят к выводу, что во всех этих реакциях происходит окисление муравьиной кислоты, т.к. она является сильным восстановителем (слайд 23 ).

Изучение вопроса «Применение муравьиной кислоты» осуществляется при ознакомлении со схемой (слайд 24 ).

Обучающиеся уточняют использование в медицине «муравьиного спирта» (можно выйти в сеть Интернет) и называют заболевание – ревматизм (слайд 25 ).

При наличии свободного времени учитель сообщает школьникам (слайд 26 ) о том, что раньше «муравьиный спирт» готовили настаиванием муравьев на спирту.
Сообщает, что общий объем мирового производства муравьиной кислоты в последние годы стал расти, т.к. во всех странах мира наблюдается гибель пчел от клещей (Varroa): прогрызая у пчел хитиновый покров, они высасывают гемолимфу, и пчелы гибнут (действенным средством против этих клещей является муравьиная кислота).

5. Итоги урока

В конце урока учащиеся подводят итоги: оценивают работу одноклассников у доски, поясняют, с каким новым учебным материалом (общие и специфические свойства муравьиной кислоты) познакомились.

6. Литература

1. Дерябина Н.Е. Органическая химия. Книга 1. Углеводороды и их монофункциональные производные. Учебник-тетрадь. – М.: ИПО «У Никитских ворот», 2012. – С. 154-165.
2. Казеннова Н.Б. Справочник школьника по органической химии/Для средней школы. – М.: Аквариум, 1997. – С. 155-156.
3. Левитина Т.П. Справочник по органической химии: Учебное пособие. – СПб.: «Паритет», 2002. – С. 283-284.
4. Репетитор по химии/Под ред. А.С. Егорова . 14-е изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – С. 633-635.
5. Рутзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия 10. Органическая химия: Учебник для 10 кл. средней школы. – М., 1992. – С. 110.
6. Чернобельская Г.М. Химия: учеб. пособие для мед. образоват. Учреждений/Г.М. Чернобельская, И.Н. Чертков. – М.: Дрофа, 2005. – С.561-562.
7. Эткинс П. Молекулы: Пер. с англ. – М.: Мир, 1991. – С. 61-62.

Структурная формула

Русское название

Латинское название вещества Муравьиная кислота

Acidum formicicum (род. Acidum formicici)

Брутто-формула

CH 2 O 2

Фармакологическая группа вещества Муравьиная кислота

Нозологическая классификация (МКБ-10)

Код CAS

64-18-6

Характеристика вещества Муравьиная кислота

Органическая кислота, pK а (20 °C) 3,75. Смешивается с водой, эфиром, метанолом, этанолом; с водой образует азеотропную смесь (77,5%). В медицинской практике применяют в виде 1,4% спиртового раствора (муравьиный спирт) — прозрачная бесцветная жидкость со своеобразным резким запахом.

Фармакология

Фармакологическое действие - противовоспалительное, местноанестезирующее, местнораздражающее, отвлекающее, улучшающее тканевой метаболизм .

Вызывает рефлекторные реакции, обусловленные раздражением чувствительных нервных окончаний кожи, мышечной ткани и сопровождающиеся стимуляцией образования и высвобождения энкефалинов и нейропептидов, регулирующих болевые ощущения и проницаемость сосудов. Стимулирует либерацию гистамина, кининов и др. биологически активных соединений, расширяющих сосуды, стимулирующих иммунологические процессы, влияющих на свертываемость крови.

Используется в пищевой промышленности в качестве разрешенной к применению пищевой добавки Е236.

Применение вещества Муравьиная кислота

Миозит, ревматические боли, невралгии, радикулиты.

Противопоказания

Гиперчувствительность, дерматит, экзема, нарушение целостности кожи.

Побочные действия вещества Муравьиная кислота

Местное раздражение кожи (покраснение, зуд, шелушение).

Пути введения

Наружно.

Меры предосторожности вещества Муравьиная кислота

Необходимо избегать нанесения на слизистые, приема внутрь.

Взаимодействия с другими действующими веществами

Торговые названия

Название	Значение Индекса Вышковского ®

В 1670 г. английский ботаник и зоолог Джон Рей (1627-1705) провёл необычный эксперимент. Он поместил в сосуд рыжих лесных муравьёв, налил воды, нагрел её до кипения и пропустил через сосуд струю горячего пара. Такой процесс химики называют перегонкой с паром и широко используют для выделения и очистки многих органических соединений. После конденсации пара Рей получил водный раствор нового химического соединения. Оно проявляло , поэтому и было названо муравьиной кислотой (современное наименование - метановая). Названия солей и эфиров метановой кислоты - формиатов - также связаны с муравьями (лат. formica - «муравей»).

Впоследствии энтомологи - специалисты по насекомым (от греч. «энтокон» - «насекомое» и «логос» - «учение», «слово») определили, что у самок и рабочих муравьёв в брюшках есть ядовитые железы, вырабатывающие кислоту. У лесного муравья её примерно 5 мг. Кислота служит насекомому оружием для зашиты и нападения. Вряд ли найдётся человек, который не испытал их укусов. Ощущение очень напоминает ожог крапивой, ведь муравьиная кислота содержится и в тончайших волосках этого растения. Вонзаясь в кожу, они обламываются, а их содержимое болезненно обжигает.

Муравьиная кислота есть также в пчелином яде, сосновой хвое, гусеницах шелкопряда, в небольших количествах она найдена в различных фруктах, в органах, тканях, выделениях животных и человека. В XIX в. муравьиную кислоту (в виде натриевой соли) получили искусственно действием оксида углерода(II) на влажную при повышенной температуре: NaOH + СО = HCOONa. И наоборот, под действием концентрированной муравьиная кислота распадается с выделением газа: НСООН = СО + Н 2 О. Эта реакция используется в лаборатории для получения чистого . При сильном нагревании натриевой соли муравьиной кислоты - формиата натрия - идёт совсем другая реакция: углеродные атомы двух молекул кислоты как бы сшиваются и образуется оксалат натрия - соль щавелевой кислоты: 2HCOONa = NaOOC-COONa + Н 2 .

Важное отличие муравьиной кислоты от других в том, что она, как двуликий Янус, обладает одновременно свойствами и кислоты, и : в её молекуле с одной «стороны» можно увидеть кислотную (карбоксильную) группу -СО-ОН, а с другой - тот же атом углерода, входящий в состав альдегидной группы Н-СО-. Поэтому муравьиная кислота восстанавливает серебро из его растворов - даёт реакцию «серебряного зеркала», которая характерна для альдегидов, но не свойственна кислотам. В случае муравьиной кислоты эта реакция, что тоже необычно, сопровождается выделением углекислого газа в результате окисления органической кислоты (муравьиной) до неорганической (угольной), которая неустойчива и распадается: НСООН + [O] = НО-СО-ОН = СО 2 + Н 2 O.

Муравьиная кислота - самая простая и при этом сильная карбоновая кислота, она в десять раз сильнее уксусной. Когда немецкий химик Юстус Либих впервые получил безводную муравьиную кислоту, оказалось, что это очень опасное соединение. При попадании на кожу оно не только жжёт, но и буквально растворяет её, оставляя трудно заживающие раны. Как вспоминал сотрудник Либиха Карл Фогт (1817-1895), у него на всю жизнь остался шрам на руке - результат «эксперимента», проведённого совместно с Либихом. И неудивительно - впоследствии обнаружилось, что безводная муравьиная кислота растворяет даже капрон, нейлон и прочие полимеры, которые не берут разбавленные растворы других кислот и щелочей.

Неожиданное применение муравьиная кислота нашла при изготовлении так называемых тяжёлых жидкостей - водных растворов, в которых не тонут даже камни. Такие жидкости нужны геологам для разделения минералов по плотности. Растворяя металлический в 90-процентном растворе муравьиной кислоты, получают формиат таллия НСООТl. Эта соль в твёрдом состоянии, может быть, и не рекордсмен по плотности, но её отличает исключительно высокая растворимость: в 100 г воды при комнатной температуре можно растворить 0,5 кг (!) формиата таллия. У насыщенного водного раствора плотность изменяется от 3,40 г/см 3 (при 20 о С) до 4,76 г/см 3 (при 90 о С). Еще большая плотность у раствора смеси формиата таллия и малоната таллия - соли малоновой кислоты CH 2 (COOTl) 2 .

При растворении этих (в пропорции 1:1 по массе) в минимальном количестве воды образуется жидкость с уникальной плотностью: 4,324 г/см 3 при 20 о С, а при 95 о С плотность раствора можно довести и до 5,0 г/см 3 . В таком растворе плавают барит (тяжёлый шпат), кварц, корунд, малахит и даже гранит!

Муравьиная кислота обладает сильными бактерицидными свойствами. Поэтому её водные растворы используют как пищевой консервант, а парами дезинфицируют тару для продовольственных товаров (в том числе винные бочки), уничтожают пчелиных клещей. Слабый водно-спиртовой раствор муравьиной кислоты (муравьиный спирт) применяют в медицине для растираний.