Сабын және синтетикалық жуғыш заттар. Поликонденсация реакциялары. Полиамидтер және полиэфирлер

Сабақтың тақырыбы:

Сабын және синтетикалық жуғыш заттар. Поликонденсация реакциялары. Полиамидтер және полиэфирлер

Модуль /пән атауы:

Органикалық химия

Педагог:

Бигалымова Дана Канатовна

Күні:

Курс, топ

Сабақтың түрі:

Аралас сабақ

Сабақ мақсаты, міндеттері:

– Сабын және синтетикалық жуғыш заттардың құрамын, алынуын және қасиеттерін түсіну
– Поликонденсация реакциясының мәнін меңгеру
– Полиамидтер мен полиэфирлердің құрылысын, алынуын және қолданылуын білу

Күтілетін нәтижелер:

– Сабынның құрамын және алынуын біледі
– Синтетикалық жуғыш заттардың ерекшеліктерін түсінеді
– Поликонденсация реакциясын түсіндіре алады
– Полиамидтер мен полиэфирлерді ажыратады
– Химиялық теңдеулер жаза алады
– Қолданылу салаларын сипаттайды

Қажетті ресурстар:

– Интерактивті тақта
– Презентация
– Бейнематериалдар
– Таратпа материалдар
– Бағалау парақтары

Сабақтың кезеңдер/уақыт

Оқытушының әрекеті

Студент

әрекеті

Бағалау

Сабақтың басы

Білу

Ұйымдастыру кезеңі

Оқытушының әрекеті:
– Сәлемдесу
– Студенттерді түгендеу
– Сабақ мақсатын хабарлау

Үй тапсырмасын тексеру

Тест сұрақтары:

1. Жай эфирлердің жалпы формуласы:

A) R–OH

B) R–COOH

C) R–O–R′

D) R–NH₂

2. Жай эфирлердің функционалдық тобы:

A) –OH

B) –COOH

C) –O–

D) –CHO

3. Диметил эфирінің формуласы:

A) CH₃OH

B) C₂H₅OH

C) CH₃–O–CH₃

D) CH₃COOH

4. Этилметил эфирінің формуласы:

A) C₂H₅OH

B) CH₃CHO

C) CH₃–O–C₂H₅

D) CH₃COOH

5. Эфир түзілу реакциясы:

2C₂H₅OH → C₂H₅–O–C₂H₅ + H₂O

Бұл қандай процесс?

A) Тотығу

B) Қалпына келу

C) Дегидратация

D) Изомеризация

6. Эфир алу үшін қажет жағдай:

A) Жарық

B) Қысым

C) Қышқыл катализатор

D) Су

7. Этанолдан эфир алу теңдеуі:

A) C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O

B) C₂H₅OH → CH₃CHO

C) 2C₂H₅OH → C₂H₅–O–C₂H₅ + H₂O

D) C₂H₅OH + O₂ → CO₂

8. Жай эфирлердің физикалық қасиеті:

A) Қатты

B) Өте жоғары қайнайды

C) Төмен қайнайды

D) Суда толық ериді

9. Жай эфирлердегі байланыс түрі:

A) Иондық

B) Металдық

C) Ковалентті

D) Сутектік

10. Эфирлердің изомериясы:

A) Геометриялық

B) Оптикалық

C) Функционалдық

D) Циклдік

Қызығушылықты ояту:

Сұрақтар:
– Күнделікті өмірде қандай жуғыш заттарды қолданасыңдар?
– Сабын мен ұнтақтың айырмашылығы неде?
– Неліктен кейбір сабындар суда жақсы көбік береді?

Жаңа сабақты түсіндіру

– Сабаққа дайындалады

–Тест тапсырмаларын орындайды

– Сұрақтарға жауап береді

– Назар аударады

Ауызша мадақтау

Тест тапсырмаларына әр дұрыс жауапқа 2 балл

Сабақ ортасы

Түсіну

Күрделі эфирлер табиғатта кең тараған. Олар биологиялық өте маңызды қосылыстар. Гүлдер мен жемістердің құрамында күрделі эфирлер болуына байланысты олардың хош иістері болады. Өсімдік және жануарлар майлары күрделі эфирлерге жатады. Карбон қышқылдарының күрделі эфирлерін қышқылдардың карбоксил тобындағы сутек атомының орнын көмірсутек радикалы басқан сутектің немесе спирттердегі гидроксил тобының орнын органикалық қышқылдың радикалы басқан туындылар деп қарастыруға болады:

R мен R' — бірдей немесе әр түрлі көмірсутек радикалдары.
Күрделі эфирлер кіші және үлкен молекулалы, қаныққан, қанықпаған, ароматты қышқылдар мен спирттерден түзілуі мүмкін. Күрделі эфирлерді спирттер мен бейорганикалық қышқылдарды әрекеттестіріп те алады.

 Алу әдістері

1.Күрделі эфирлер көбіне табиғи өнімдерден алынады.

2.Этерификация реакциясында карбон қышқылдары мен спирттерді минерал қышқылдар қатысында әрекеттестіріп, нәтижесінде, күрделі эфир мен су түзіледі. Эфирлену реакциясы кезінде карбоксил тобының гидроксилі мен спирт молекуласындағы сутектен су молекуласы түзілетіні реакцияға изотоптар енгізу арқылы анықталды. Құрамында оттектің 180 изотопы бар спиртпен әрекеттестіргенде, оттектің ауыр изотопы судың емес күрделі эфирдің құрамында екендігі белгілі болды:

Этерификация реакциясының жылдамдығы қышқыл мен спирттің құрылысына байланысты. Екіншілік спирттерге қарағанда біріншілік спирттердің реакция жылдамдығы екі есе жоғары.

3.Күрделі эфирлерді қышқылдың галогенангидридтерін және ангидридтерін спирттермен әрекеттестіріп алады. Мысалы:

Физикалық қасиеттері және құрылысы.Қарапайым карбон қышқылдарының күрделі эфирлері түссіз сұйықтықтар, суда ерімейді. Күрделі эфирлердің көбінің иістері жағымды. Молекула арасында сутектік байланыс жоқ болғандықтан, сәйкес қышкылдарға қарағанда күрделі эфирлердің қайнау температуралары төмен болады (27-кесте).

Химиялық қасиеттері.Гидролиздену реакциясы. Күрделі эфирлердің гидролизі этерификация реакциясына кері реакция, қышқыл немесе сілті қатысында жүреді. Күрделі эфир сумен әрекеттесіп айырылып, реакция нәтижесінде қышқыл және спирт түзіледі:

CH₃COOC₂H₅ + H₂O → CH₃ - COOH + C₂H₅OH

Минералды қышқылдардың күрделі эфирлері

[өңдеу | қайнарын өңдеу]

Бейорганикалық қышқылдар да (күкірт, азот және фосфор қышқылдары) спирттермен әрекеттесіп, күрделі эфирлер түзеді. Күкірт қышқылының маңызды эфирлері — метил және этил-сульфаттар. Бұларды алкилкүкірт қышқылдары деп те атайды.

Бұл эфирлер — қышқыл эфирлер. Спирттің артық мөлшеріне концентрлі күкірт қышқылымен әсер еткенде, орта эфирлері C₂H₅O-SO₂—ОС₂Н₅ алынады.
Азот қышқылы эфирлерінің ішінде маңыздысы — глицерин эфирлері. Фосфор қышқылының көптеген эфирлері физиологиялық белсенділік көрсетеді. Мысалы, диметилфосфаттың алу жолын қарастырайық:

Диметилфосфаттың туындыларын инсектицид ретінде қолданады, соның бірі — хлорофос:

Фосфор қышқылының эфирлеріне нуклеин қышқылдары жатады.

Эфирлердің жеке өкілдері және олардың қолданылуы.

Диэтил эфирі С₂Н₅—О—С₂Н₅. Оңай қайнайтын (34,6°С) сұйық зат, суда ерімейді, судан жеңіл, өзіне тән иісі бар. Ауамен қопарылғыш қоспа түзеді. Еріткіш ретінде, жасанды жібек алуға, медицинада наркоз жасауға қолданылады.
Этилацетат СН₃СООС₂Н₅. Өзіне тән иісі бар түссіз сұйық зат, судан жеңіл, суда нашар ериді. Тамақ өнеркәсібінде, парфюмерияда және полимерлерге еріткіш ретінде қолданылады.
Салицил қышқылының күрделі эфирлері аспирин (ацетилсалицил қышқылы) мен салол — дәрілік заттар.

Глицерин тринитраты CH₂ONO₂— CHONO₂ — CH₂ONO₂. Өте қуатты қопарылғыш зат. Динамиттің құрамына кіреді. 1%-тік ерітіндісі медицинада қан тамырлары мен жүрек ауруларын емдеуде қолданылады.
Цистилкүкірт қышқылын C₁₆H₃₃OSO₂OH цистил спирті мен күкірт қышқылын әрекеттестіріп алады:

Цистилкүкірт қышқылының натрий тұзын C₁₆H₃₃OSO₂ONa кір жуғыш ұнтақтарға қосады. Бұл — қосылыс беттік белсенді зат.Карбон қышқылдарының күрделі эфирлері, негізінен, жағымды иісі бар сұйық заттар болғандықтан, олар парфюмерия мен тамақ өнеркәсібінде қолданылады. Күрделі эфирлер карбоксил тобындағы сутек атомының орнын радикал басқан карбон қышқылдарының туындысы (R — COOR'). Гүлдердің, жеміс-жидектердің жағымды иістері олардың құрамында карбон қышқылдарының күрделі эфирлері болуына байланысты. Күрделі эфирлер өнеркәсіпте кеңінен қолданылады. Органикалық қышқылдардың күрделі эфирлері гидролизденеді.

Сабын

Сабын – жоғары май қышқылдарының натрий немесе калий тұздары.

Жалпы формуласы:
R–COONa

Алынуы (сабындану реакциясы):
Май + NaOH → Сабын + Глицерин

Қасиеттері:
– Суда ериді
– Кірді эмульсиялайды
– Сілтілік орта түзеді

Синтетикалық жуғыш заттар (СЖЗ)

– Мұнай өнімдерінен алынады
– Қатты суда да тиімді
– Құрамында:

• Беттік-активті заттар

• Қоспалар

Артықшылығы:
– Жақсы көбіктенеді
– Су құрамына тәуелді емес

Кемшілігі:
– Табиғатта баяу ыдырайды (экологиялық мәселе)

Поликонденсация реакциясы

Поликонденсация – мономерлердің қосылып, кіші молекулалардың (су, NH₃) бөлінуі арқылы полимер түзу реакциясы.

Жалпы түрі:
nA + nB → (–A–B–)ₙ + H₂O

Полиамидтер

– Құрамында –CONH– байланысы бар

Мысал: капрон, нейлон

Алынуы:
Диамин + дикарбон қышқылы → полиамид + су

Қасиеттері:
– Берік
– Созылғыш
– Тозуға төзімді

Қолданылуы:
– Киім
– Арқан
– Техникалық бұйымдар

–Конспект жазады
– Сұрақтарға жауап береді

Ауызша кері байланыс

Қолдану

Топтық жұмыс

1-топ: Спирттердің құрылысы
2-топ: Спирттердің химиялық қасиеттері
3-топ: Спирттердің қолданылуы

Тапсырма:

– Жалпы формула жазу
– Құрылымын көрсету
– 1 реакция теңдеуін жазу
– Қолданылуын түсіндіру

Топқа бөлініп постер жасайды және қорғайды

Бағалау:
Дескриптор арқылы бағалау

Талдау

Салыстыру кестесі

Кестені толтырады

Жинақтау

Жеке жұмыс:

1. C2H5OH қандай зат?

2. Глицериннің формуласын жаз

3. Этанолдың жану реакциясын жаз

4. Спирттердің қолданылуын ата

Сұрақтарға жауап жазады

Сабақтың соңы

Бағалау

Бекіту сұрақтары:

– Спирттердің жалпы формуласы қандай?
– Гидроксил тобы дегеніміз не?
– Көпатомды спирттер дегеніміз не?

Рефлексия

«3–2–1» әдісі:

3 жаңа ақпарат

2 қызықты факт

1 сұрақ

Үй тапсырмасы

– Спирттердің 3 формуласын жазу
– 3 реакция теңдеуін құрастыру
– Спирттердің қолданылуы туралы қысқаша мәлімет

Сұрақтарға ауызша жауап береді

Дескриптор:

Формуланы дұрыс жазды – 10 балл

Реакция теңдеуін дұрыс құрды – 20 балл

Түсіндірді – 15 балл