Николаева М, За сапуна и какво се случва,когато срещне вода, списание Химия № 18

Контролно-обобщаващ урок

Урочна форма.Комбиниран.

Целта на урока.Актуализиране на знанията и уменията на учениците по темата.

Апаратура и реактиви.Таблица "Структури, имена и източници за получаване на някои мастни киселини".

На учителското бюро:уред за правене на сапунени мехури; глина, сажди, вода, сапун, течен парафин, цинк, солна киселина.

На масите на учениците:учебникът "Химия-10" от Е. Е. Нифантиев и Л. А. Цветков, ръководството на Н. П. Гаврусейко "Проверка на работата по органична химия", твърда и мека вода, универсална лакмусова хартия, 1% сапунен разтвор, набор от опаковки сапун от различни сортове.

На отделна маса:опаковки синтетични перилни препарати (SMC), опаковки сапун, шампоани.

Учител.Необходимо е при пране и измиване на нещата мръсотията да премине от повърхността им в миещ разтвор, във вода. Много замърсители обаче не се разтварят във вода. Как да ги задържим там и да им попречим да се установят отново на повърхността на нещата?

Това се постига с помощта на повърхностно активни вещества (повърхностно активни вещества), които включват сапун. Тези вещества са способни да раздробяват замърсителите на малки частици и да ги задържат във водата, предотвратявайки повторното им утаяване върху почистената повърхност.

Назовете марките сапуни, които имате на бюрата си.

Учениците назовават над 15 вида твърд сапун: "Бебе", "Абсолют", "Баня", "Домакинство", "Ягода" ...

Учител.По какво са различни и сходни?

Ученик.Основният състав на всеки твърд сапун е един и същ. Това са натриеви соли на висши карбоксилни киселини, обикновено получени от мазнини.естествен произход. Разликите са в добавките, които се добавят към сапуна, в зависимост от предназначението му.

Учителят поставя задача на класа - да напише реакцията за получаване на сапун, като използва таблицата "Структури, имена и източници за получаване на някои мастни киселини":

Учител.Решете задачата от сборника на Н.П.Гаврусейко на стр. 31 от следното съдържание.

Проблем.Колко калцинирана сода (в g) е необходима, за да реагира с 28,4 g стеаринова киселина и колко (в g) натриев стеарат се образува при 90% добив?

а) 5,3 и 17,2; б) 7,2 и 27,54;

в) 10,6 и 17,2; г) 5,3 и 27,54.

Решение

Учител.Защо сапунът измива и измива? Нека направимЕКСПЕРИМЕНТ 1. Ще оцветим единия пръст на ръката с глина, втория със сажди, а третия със сажди, смлени във вазелиново масло. Поставете замърсената по този начин ръка под струя студена вода. Първият пръст ще бъде чист, само излишъкът от сажди ще се отстрани от втория и този слой от тях, който е полепнал по кожата, ще остане, докато третият пръст изобщо няма да бъде почистен. Нека се опитаме да измием ръката си в гореща вода - също отрицателен резултат.

Нека направим още една позната процедура - измийте добре ръцете си със сапун и вода. След няколко минути ръката ще изглежда така, сякаш пръстът не е докосвал сажди.

Защо саждите се петна толкова много? Всъщност глината също цапа, но се отмива лесно, което означава, че тук има сериозна разлика. Това се крие във факта, че глинестите частици са хидрофилни, т.е. те са добре намокрени от вода - те и водните молекули се привличат силно една към друга и по-силно от глинените частици се привличат към повърхността на кожата, която винаги е леко смазана с мастни секрети. Ето защо глинестите частици се отделят толкова лесноповърхности на ръцете.

Въглеродните частици, от които почти изцяло се състои саждите, са хидрофобни, т.е. те не се намокрят от вода, тъй като водните молекули се привличат към тях много слабо. Но лесно се "омазват". Казват, че са олеофилни. Ето защо саждите полепват толкова силно по кожата на ръцете.

Защо саждите, смесени с масло, оцветяват още повече? Тъй като най-тънкият слой от молекули на минерално масло лесно обгръща частиците сажди (както водните молекули заобикалят глинените частици). Образува се стабилна суспензия: най-малките частици сажди не могат да се слепят, защото маслото не им позволява да се доближат една до друга.

Сега стигаме до сърцевината на проблема с миенето и миенето. Хидрофобната част на молекулата на сапуна прониква в хидрофобния замърсител (мазнина), в резултат на което повърхността на всяка частица или капка замърсяване е сякаш заобиколена от обвивка от хидрофилни групи. Хидрофилните групи взаимодействат с полярните водни молекули. Поради това молекулите на перилния препарат, заедно със замърсяването, се отделят от повърхността на тъканта и отиват във водната среда. (Разказът е придружен с показване на рисунки от учебника на Цветков, стр. 109.)Миещата способност на сапуна се засилва поради факта, че при хидролизата на сапуна се образува алкал, който има емулгиращи свойства.

ОПИТ 2. Учениците определят средата на сапунения разтвор с помощта на универсална лакмусова хартия и записват уравнението за хидролиза на сапун:

Учител.В твърда вода измиващата способност на сапуна е рязко намалена, тъй като разтворимите натриеви или калиеви соли на висшите мастни киселини влизат в обменна реакция с разтворимите киселинни карбонати на алкалоземни метали, главно калций, присъстващи в твърдата вода:

2C15H31COONa + Ca(HCO3)2 (C15H31COO)2Ca + 2NaHCO3.

Получените неразтворими калциеви соли на висши мастни киселини образуват лепкави утайки.

ОПИТ 3.Учениците определят твърдата и меката вода с помощта на сапунен разтвор. Там, където е възможно да се получи пяна, водата е мека.

Учителю.Миенето на ръцете винаги е свързано с много пяна и колкото повече пяна, толкова по-лесно се мият ръцете. Пяната отвежда частиците мръсотия. Но пяната изобщо не е необходима за измиване. Сапунът с рициново масло изобщо не се пени, но има отлична почистваща сила.

Пяната е спътник на всеки добър сапун, сякаш индикатор за неговото присъствие. Интересна област на приложение на сапунени мехурчета. Оказва се, че с тяхна помощ се решават трудни математически задачи за определяне на минимални повърхности. Сапунените мехури се използват от службата за прогноза за времето. Издухването на сапунени мехури е много популярно сред малките деца.

ЕКСПЕРИМЕНТ 4.Учителят получава сапунени мехурчета, пълни с водород, които бързо се издигат нагоре.

Получаване на сапунени мехурчета , пълни с водород

Учител. Всеки сапун има съществен недостатък - за направата му са необходими големи количества хранителни продукти (животински и растителни мазнини). Сапунът беше заменен от SMS - повърхностно активни вещества, в които дълъг въглеводороден ограничаващ (най-често неразклонен) радикал (както в сапуна) е свързан със сулфатна или сулфонатна група. Тяхното производство се основава на петролни продукти.

Запишете веригата от трансформации в тетрадките:

Натриевият алкилбензенсулфонат е основният компонент на много детергенти (прахове за пране). За разлика от неразтворимите калциеви и магнезиеви стеарати, които се образуват при измиване втвърда вода и отложени върху тъканите, калциевите и магнезиевите соли на сулфоновите киселини имат по-висока разтворимост във вода. Следователно много SMS се мият еднакво добре както в мека, така и в твърда вода. Тяхната консумация (SMS) е много по-малка в сравнение със сапуна (около 25% от сапуна се използва за свързване на калциеви и магнезиеви йони). Но детергентите, за разлика от сапуните, се разлагат бавно и, попадайки във водоеми с канализация, оказват вредно въздействие върху живите организми.

В документите от ранното средновековие, достигнали до нас, не се споменава за сапун. И това не е изненадващо. В онези сурови години, осветени от зловещите пожари на инквизицията, концепцията за чистота и хигиена отстъпва на заден план.

Ако в древен Рим е имало около 800 бани, то в средата на второто хилядолетие испанската кралица Изабела Католическата се е гордяла, че се е къпала два пъти в живота си – след раждането и преди да се омъжи.

Според легендата английският крал Хенри II основал Ордена на банята. Привилегията на господата от този орден беше прането.

Производството на сапун се появява в Европа едва през XIV век. Производството на сапун е поставено на научна основа в началото на 19 век. Това беше улеснено от многобройни изследвания на френския химик Мишел Шеврел в областта на химията на мазнините. Оттогава производството на сапун не е претърпяло фундаментални промени.

Омокрящите и емулгиращи свойства на сапуна го правят спомагателно вещество в технологичните процеси за производство на тъкани, лекарства, пластмаси, синтетични каучуци, мастила и мастила. Сапунените разтвори помагат за възстановяване на петрол от изчерпани кладенци. За да не израснат черупки от дъното на корабите и поради това скоростта им да не намалява, външната обвивка на корпуса е покрита със сапун (алуминиева сол), неразтворим във вода.

В края на урока учениците изпълняват тест „Перилни препаратисъоръжения".

Тест "Перилни препарати"

1.Кой от следните учени поставя производството на сапун на научна основа?

а) А. М. Бутлеров; б) P.E.M. Бертло;

в) C.L. Berthollet; г) К. В. Шееле;

2. Какви вещества не могат да се образуват при хидролизата на мазнините?

вода; б) мравчена киселина;

в) глицерин; г) олеинова киселина;

д) етанол; д) маслена киселина.

3. Натриевият стеарат има формулата:

Това съединение разтворимо ли е във вода?

Това съединение разтворимо ли е в масло?

а) естер; б) сол;

в) алкохол; г) киселина.

РЕФЕРЕНТЕН МАТЕРИАЛ КЪМ УРОКА Структури, имена и източници на получаване на някои мастни киселини

Структура (формула) Име на киселината Източник на производство
CH3(CH2)10COOH (C11H23COOH)ЛаурикКокосово масло
CH3(CH2)12COOH (C13H27COOH)МиристиченМасло от индийско орехче
CH3(CH2)16COOH (C17H35COOH)СтеариноваЖивотински мазнини
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH (C17H33COOH)ОлеиноваЗехтин
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH (C17H31COOH)ЛиноловаКонопено масло
CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH (C17H29COOH)ЛиноленоваЛенено масло
ЛИТЕРАТУРА

Габриелян О.С., Лисова Г.Г.Химия-11. М.: Блик-плюс, 2000;Писаренко А.Н., Хавин З.Я. Курс по органична химия. Москва: Висше училище, 1985;Браун Т., Лемей Г.Ю. Химията в центъра на науките. Москва: Мир, 1983;Юдин А.М., Сучков В.Н.. Химия за вас. Москва: Химия, 1983.