درس التحكم في تطور المجموعات الكيميائية

التحكم في تطور المجموعات الكيميائية Contrôle de l’évolution d’un système chimique

يمكنم تحميل الدرس كاملا بصيغة word من رابط التحميل الموجود في نهاية الموضوع

1.    التحكم في تطور المجموعات الكيميائية بتغيير متفاعل.

 رأينا أن رفع مردود و تسريع تفاعلات الأسترة و الحلمأة ، يستهلك كميات إضافية من المادة و الطاقة ، و لتقليص كلفة إنتاج الإسترات و كلفة نواتج حلمأتها : بَحَثَ الكيميائيون عن طرق أخرى أقل تكلفة. فكيف يمكن تصنيع إستر دون تكون الماء تفاديا لحلمأته ؟

1.1.                    تصنيع إستر انطلاقا من أندريد الحمض.

نشاط-1- : تصنيع إيثانوات الإثيل ، انطلاقا من أندريد الإيثانويك والإيثانول

ü      نأخذ أنبوبي اختبار (أ) و (ب) و نصب في : ¯       الأنبوب (أ) ، 5ml من الإيثانول و 2ml من حمض الإيثانويك. ¯       الأنبوب (ب) ، 5ml من الإيثانول و 2ml من أندريد الإيثانويك. ü      نُحَرِّك الأنبوبين و نضعهما في حمام مريم درجة حرارته 50°C. ü       بعد مرور عدة دقائق ، نصب محتوى كل أنبوب اختبار في كأس تحتوي على محلول مشبع لكلورور  الصوديوم .

 

نلاحظ تكون طورين في الخليط الذي كان في الأنبوب (ب)، و أن الطور الذي يطفو ، له رائحة مميزة  .

·        فسر ظهور طورين في الأنبوب (ب) ، أحدهما يطفو و له رائحة  مميزة ، بينما في الأنبوب (أ) طور واحد بعد هذه الفترة الزمنية .

·        ما التفاعل الذي حدث في الأنبوب(ب) ، علما أنه تكون كذلك حمض الإيثانويك ؟

·         قارن تفاعلية أندريد الإيثانويك و حمض الإيثانويك مع الإيثانول .

i.تطبيق: " تصنيع الأسبرين "

الأسبرين أو حمض الأستيل ساليسيليك acide acétylsalicylique  ، دواء كثير الاستعمال كمسكن للألم و مقاوم للحمى و هو إستر مصنع انطلاقا من حمض الساليسيليك ( حمض الصفصاف ) و أندريد الإيثانويك. و ذلك للحصول على مردود جيد حسب التفاعل التالي : 

 خلال هذا التفاعل يعوض الهيدروجين المجموعة –OH التي تحملها الحلقة البنزينية بالمجموعة –CO-CH3 ، يمكن إنجاز هذه الأسترة باستعمال حمض الإيثانويك  لكن مردودها ضعيف .

                    

1.2-الحلمأة القاعدية لإستر:

i.تفاعل إستر مع أيونات الهيدروكسيد HO^--_aq) )

ما الشروط التي يجب توفيرها لتفادي تواجد الكحول و الحمض الكربوكسيلي معا خلال حلمأة إستر ؟

نشاط -2- ( تفاعل بنزوات الإثيل مع محلول هيدروكسيد الصوديوم )

ü      ننجز خليطا مكونا من :

¯       25ml من محلول هيدروكسيد الصوديوم تركيزه 4mol.L^-1 .

¯       25ml من بنزوات الإثيل C6H5-COO-C2H5 .

ü      نصب الخليط في حوجلة مزودة بمبرد مائي و محراك مغنطيسي و جهاز التسخين بالإرتداد .

ü       نوقف التسخين عند اختفاء الطور العضوي الطافي.

ü      نبرد المحلول في كأس تحتوي على ماء مثلج و نضيف إليه تدريجيا محلول حمض الكلوريدريك

 المركز (4mol.L^-1)  إلى أن يصبح pH<4,2 ، حيث يظهر جسم صلب أبيض.

ü      نرشح و نغسل الجسم الصلب بالماء ، و نتعرف عليه بواسط درجة حرارة غليانه q_éb=122°C)):

(حمض البنزويك C6H5-COOH ).

·         على ماذا يدل اختفاء الطور العضوي الطافي ؟

·         أكتب معادلة التفاعل الذي يحدث خلال التسخين بالارتداد لبنزوات الإثيل و محلول هيدروكسيد الصوديوم ، علما أنه يتكون كذلك الإيثانول.

خلال إضافة محلول الكلوريدريك المركز إلى الخليط ، تتحول أيونات البنزوات ( الناتجة عن التفاعل بين أيونات الهيدروكسيد و بنزوات الإثيل)  إلى حمض التنزويك.

1.    تطبيق تَصَبُّن الأجسام الدهنية ( تصنيع الصابون )

1.1.                    الأجسام الدهنية:

تتكون الأجسام الدهنية أساسا ، من ثلاثي غليسريد (ثلاثي إستر الأحماض الدهنية) و الغليسرول ( بروبان-3،2،1،- ثلاثي أول )، الصيغةالعامة لثلاثي غليسريد :

الأحماض الدهنية : أحماض كربوكسيلية ذات سلسلة غير متفرعة متكونة من عدد زوجي من ذرات الكربون ( من 4 إلى22 ) و قد تضم رابطة ثنائية أو أكثر 

1.2.                    تعريف الصابون:

الصابون هو خليط من كربوكسيلات الصوديوم أو كربوكسيلات البوتاسيوم المشتقة من الأحماض الدهنية ذات السلسلات الطويلة غير المتفرعة و تتوفر غالبا هذه الكربوكسلات على أكثر من عشر ذرات كربون

1.3.                   

تحضير الصابون:

·         أكتب معادلة التفاعل بين ثلاثي غليسريد و محلول هيدروكسيد الصوديوم .

i.نشاط-3- (تحضير الصابون انطلاقا من زيت غذائي )

ü      نستعمل القفازات و النظارات ، و نصب بحذر في دورق من فئة 200mL حجما

 V=20mL  من محلول هيدروكسيد الصوديوم تركيزه 10 moℓ.L^-1 و نضيف إليه كتلة

m=10 g من زيت غذائي و 20mL من الإيثانول 90°.

ü      نثبت على الدورق مبردا ، ثم نحرك الخليط و نسخنه بالإرتداد خلال 30 min.

ü      ثم نصب الخليط اللزج و هو ساخن في كأس مخروطية تحتوي على 100 mℓ من

الماء البارد و 20 g من كلورور الصوديوم فيظهر ، بعد التحريك ، جسم صلب أبيض مصفر

يطفو على سطح السائل في الكأس المخروطية.

·         فسر لماذا يطفو الجسم الصلب المتكون على سطح الماء المالح ؟

·         نفترض أن الزيت المستعمل يحتوي فقط على ثلاثي غليسريد المشتق من حمض البالمتيك ذي الصيغة العامة C₁₅H₃₁-COOH ، أكتب معادلة التفاعل.

1.1.                    خاصيات الصابون:

·        

يتوفر أيون الكربوكسيلات R-CO2-   الصابون ذي السلسلة الطويلة على :

¯     رؤوس –CO2- : أليفة للماء ( هيدروفيلية hydrophile ).

¯     أذيال  -R : لا أليفة للماء ( هيدروفوبية hydrophobe ).

·         طبيعة محلول الصابون :عند إضافة قطرات من BBT إلى "محلول الصابون، يأخد لونا أزرق "محلول الصابون قاعدي"

·         مبدأ التأثير المنظف للصابون :

2.    التحكم في تطور مجموعة كيميائية بالحفز:

2.1.                    الإبراز التجريبي للحفز:

الحفاز نوع كيميائي انتقائي و نوعي لا يغير حالة التوازن و إنما يزيد من سرعة التفاعل. فمثلا استعمال الحفاز يزيد من تفكك الماء الأوكسيجيني H₂O₂ الذي يمكن أن يحدث تلقائيا لكنه بطئ.

يمكن الزيادة في سرعة التفاعل:

·         محلول كلورور الحديد الثالث الذي له نفس طور المتفاعلات.

·         سلك البلاتين الذي ليس له نفس طور المتفاعلات.

·         قطعة من الكبد و هي أنزيمات على شكل بروتينات.

2.2.                    أنواع حفز:

·         الحفز المتجانس: عندما يكون الحفاز و المتفاعلات ينتميان لنفس الطور.

·         الحفز الغير المتجانس: عندما يكون الحفاز و المتفاعلات لا ينتميان لنفس الطور.

·         الحفز الأنزيمي: عندما الحفاز أنزيما.

تعود انتقائية الحفاز إلى قدرته على تسريع التفاعل دون غيره عند تزامن عدة تفاعلات.

رابط التحميل

تعديل المقال