Гидролиз органических соединений

Гидролиз органических соединений

Цели: 

Образовательные:

-сформировать представление о гидролизе,  сущности гидролиза солей;

- научить ребят составлять уравнения реакций гидролиза солей в молекулярном и ионном виде;    -учить определять реакцию и тип среды раствора электролита на основании состава соли; продолжить развивать умения работать с таблицами, справочными материалами.

Развивающие:

- на примере свойств солей, различной природы, их отношение к воде, продолжить развитие умений наблюдать, сравнивать изучаемые явления, выявлять причинно-следственные связи, делать соответствующие выводы.

Воспитательные:

- совершенствовать коммуникативные умения в ходе коллективного обсуждения;

- развивать умение формулировать и аргументировать собственное мнение, развивать самостоятельность.

Оборудование и реактивы: таблицы «Окраска индикаторов», «Растворимость солей, кислот и оснований в воде»; таблица сильных и слабых электролитов; алгоритм составления уравнений реакций гидролиза солей;

Ход урока

Гидролиз — это реакция обменного разложения веществ водой.

Гидролизу подвергаются различные вещества: неорганические - соли, карбиды и гидриды металлов, галогениды неметаллов; органические — галогеналканы. сложные зфиры и жиры, углеводы, белки, полинуклеотиды.
Реакции гидролиза могут протекать обратимо и необратимо. Рассмотрим разные случаи этого процесса и его значение.
Гидролиз органических веществ
1. Гидролиз галогеналканов используют для получения спиртов.
Присутствие щелочи (ОН ) позволяет «связать» получающуюся кислоту и сместить равновесие в сторону образования спирта.
2. Гидролиз сложных эфиров протекает обратимо в кислотной среде (в присутствии неорганической кислоты) с образованием соответствующего спирта и карбоновой кислоты.
Для смещения химическое раоновесии в сторону продуктов реакции гидролиз проводят в присутствии щелочи.
Французский химик М. Бертло в 1854 г. осуществил реакцию этерификации и впервые синтезировал жир. Следовательно, гидролиз жиров (как и других сложных эфиров) протекает обратимо. Уравнение реакции можно упрощенно записать так:

В живых организмах происходит ферментативный гидролиз жиров. В кишечнике под влиянием фермента липазы жиры пищи гидратизуются на глицерин и органические кислоты, которые всасываются стенками кишечника, и в организме синтезируются новые жиры, свойственные данному организму.
В технике гидролиз жиров используют для получения глицерина, высших карбоновых кислот, мыла.
3. Как вы знаете, углеводы являются важнейшими компонентами нашей пищи. Причем ди- (сахароза, лактоза, мальтоза) и полисахариды (крахмал, гликоген) непосредственно не усваиваются организмом. Они, так же как и жиры, сначала подвергаются гидролизу. Гидролиз крахмала идет ступенчато.
В лабораторных и промышленных условиях в качестве катализатора этих процессов используют кислоту. Реакции осуществляют при нагревании.
Реакцию гидролиза крахмала до глюкозы при каталитическом действии серной кислоты осуществил в 1811 г. русский ученый К. С. Кирхгоф.
В организме человека и животных гидролиз углеводов происходит под действием ферментов.
Промышленным гидролизом крахмала получают глюкозу и патоку (смесь декстринов, мальтозы и глюкозы). Патоку применяют в кондитерском деле.

Еще один известный вам полисахарид — целлюлоза — также может гидролизоваться до глюкозы при длительном нагревании с минеральными кислотами. Процесс идет стуненчато, но кратко. Этот процесс лежит в основе многих гидролизных производств. Они служат для получения пищевых, кормовых и технических продуктов из непищевого растительиого сырья — отходов лесозаготовок, деревообработки (опилки, стружка, щепа), переработки сельскохозяйственных культур (соломы, шелухи семян, кочерыжек кукурузы и т. д.).
Техническими продуктами таких производств являются глицерин, этиленгликоль. органические кислоты, кормовые дрожжи, этиловый снирт, сорбит (шестиатомвый спирт).
4. Вы знаете, что белки-биополимеры — основа жизни всех живых организмов (от вируса до человека) — состоят главным образом из аминокислот (наиболее часто встречаются 20). Установление последовательности расположения остатков аминокислот, составляющих молекулу белка, является первоначальной целью при исследовании его структуры. И установить ее помогает ступенчатый гидролиз белка, который осуществляют при нагревании с кислотами или щелочами, а также при действии ферментов.

5. Неизмеримо важную роль в организме играет процесс гидролиза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Это вещество служит источником энергии для всевозможных биохимических реакций (построения белка, сокращения мышц и др.). При гидролизе АТФ до аденозиндифосфорной кислоты (АДФ) энергия высвобождается.
Следовательно. АТФ это универсальное энергетическое вещество клетки.
Водные растворы солей имеют разные значения ph и различные типы сред — кислотную (рН 7), нейтральную (рН - 7). Это объясняется тем. что соли в водных растворах могут подвергаться гидролизу.
Сущность гидролиза сводится к обменному химическому взаимодействию катионов или анионов соли с молекулами воды. В результате этого взаимодействия образуется малодиссо-циирующее соединение (слабый электролит). А в водном растворе соли появляется избыток свободных ионов Н- или ОН+ и раствор соли становится кислотным или щелочным соответственно.
Любую соль можно представить как продукт взаимодействия основания с кислотой.

В зависимости от силы основания и кислоты можно выделить 4 типа солей.