Из практического опыта проведения качественных реакций на органические вещества в курсе органической химии

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №7 2025

УДК 378.14                                        

Обучение учащихся решению экспериментальных задач позволяет сформировать у них способность самостоятельно устанавливать связи между элементами содержания, что приводит к расширению их возможностей использовать полученные знания в незнакомых ситуациях [1].

Теоретическая направленность курса органической химии требует включения в процесс обучения таких средств и методов, которые способствуют приобретению прочных знаний учащихся и формированию учебных универсальных действий. Одним из таких средств являются экспериментальные задачи [2].

Представленный химический опыт развивает наблюдательность учащихся, обеспечивая демонстрацию и доступность в обучении. Подводя итог наблюдаемым явлениям, составим схему распада молекул воды на молекулы водорода и кислорода. Для закрепления знаний, основанных на теории строения веществ, мы представляем ее в виде таблицы, позволяющей достаточно показать, что вещества состоят из молекул, атомов и других частиц [3].

Базовые схемы конспекты и особенно их совместное построение со студентами способствует развитию у них навыков обобщения знаний и логического мышления, знания становятся осмысленными и цельными [4].

В курсе органической химии важным этапом является проведение качественных реакций, позволяющих выявить присутствие определённых функциональных групп в органических соединениях. Ниже приведён обзор основных качественных реакций, часто используемых на лабораторных занятиях, а также краткое описание методики их проведения.

Общие рекомендации при проведении качественных реакций: включают использование чистой химической посуды и реагентов; проведение реакции в небольших объёмах для экономии реагентов; тщательное наблюдение за изменениями цвета, образованием осадков или выделением газов; записывание всех наблюдений для последующего анализа; соблюдение техники безопасности при работе с химическими веществами.

После знакомства студентов с тем или иным классом органических веществ, им будет предложено выполнить задание по написанию уравнений качественных реакций, характерных для данного класса органических соединений.

Например: алканы, многоатомные спирты, фенолы и т.д. Студенты не только записывают уравнения характерных реакций, но и описывают признаки протекания реакции, наблюдения и результаты, а также составляют итоговые отчеты. Например, реакции с алканами — это пропускание этиленового газа через бромную воду и окисленное растворение перманганата калия, в результате чего бромная вода и раствор перманганата обесцвечиваются.

СН2= СН2+Br2 → СН2Br- СН2Br этилен дибромэтан

Многоатомный спирт глицерин с реакцией, проводимой с свежеприготовленным гидроксидом меди (II), представляет собой пример взаимодействия. В результате реакции образуется раствор глицерата меди, который имеет светло-синий цвет.

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №7 2025 сн2-он         СН2-О ^ но-сн2

2СН-ОН + Cu(OH)2 — СН-ОН U О-СН + 2Н2О сн2-он         сн2-он но-сн2

глицерин

глицерат меди

Что касается качественных реакций с фенолами, можно продемонстрировать реакцию с хлоридом железа (III) и бромной водой. В первом случае получается раствор фенолята железа, который имеет черный цвет.

С 6 Н 5 ОН+FeCl 3 →C 6 H 5 O) 3 Fe+3HCl

Во второй реакции образуется белый осадок трибромфенола.

Качественные реакции с солями уксусной кислоты (ацетатами) можно продемонстрировать на примере взаимодействия раствора натрий ацетата с хлоридом железа (III). В результате реакции получается красный раствор ацетата железа.

3CH 3 COONa+ FeCl 3 → (CH 3 COO) 3 Fe+3NaCl

Что касается характерных качественных реакций для альдегидов, можно упомянуть реакцию серебряного зеркала и восстановление гидроксида меди (II) до оксида меди (I).

В первом случае при нагревании раствора оксида серебра с аммиаком образуются серебряные зеркала. Во втором случае синий раствор гидроксида меди (II) восстанавливается при нагревании до красного осадка оксида меди (I).

NH 4 OH+AgNO 3 → AgOH + NH 4 NO 3

2AgOH→Ag 2 O+H 2 O

CH 3 CHO + Ag 2 O → CH 3 COOН + 2Ag↓

CuSO 4 +2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

н3с-с; +2Си(онь ^ нх’-с; + Cu2oi+2HO ■ н ~ он

Качественные реакции с глюкозой схожи с реакциями альдегидов. Однако здесь следует обратить внимание на следующее: при добавлении раствора гидроксида меди (II) к раствору глюкозы сначала образуется синий раствор глюконата меди, что подтверждает наличие многоатомного спирта. При дальнейшем медленном нагревании цвет раствора изменяется с желтого на красный, что указывает на образование оксида меди (I).

Качественная реакция, характерная для крахмала, включает взаимодействие крахмала с раствором йода, в результате чего образуется синий осадок. Что касается качественной реакции для анилина, можно продемонстрировать его взаимодействие с хлорной известью (Ca(OCl)2 ) и хромовой смесью (смесь концентрированной серной кислоты и бихромата калия). В первом случае получается фиолетовый раствор, а во втором — осадок черного цвета.

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Т. 11. №7 2025

Качественные реакции для белков включают:

• а)    Реакция Бюретта: при добавлении раствора свежеприготовленного гидроксида меди (II) к белковому раствору образуется пурпурно-красный цвет.

• б)    Ксантопротеиновая реакция: при добавлении нескольких капель концентрированной азотной кислоты к белковому раствору и легком нагревании образуется желтый осадок.

После охлаждения и добавления гидроксида аммония появляется оранжевый цвет. После проведения химических экспериментов по качественным реакциям органических веществ в форме демонстрационных опытов, лабораторных и практических работ, а также домашних экспериментов, мы предоставляем студентам контрольные экспериментальные задания. Для закрепления и углубления самостоятельно усвоенных знаний студентам предлагается задание по описанию характерных качественных реакций для каждого органического вещества и заполнению таблицы в следующем порядке:

	ТАБЛИЦА ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ СТУДЕНТАМИ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ И УГЛУБЛЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНО УСВОЕННЫХ ЗНАНИЙ	Таблица
№	Название s                                  ж органическог     s              ф         x Q о вещества ^    ^                            Cn                                 Й
1	Этилен
2	Глицерин
3	Фенол
4	Ацетат соли
5	Альдегиддер
6	Глюкоза
7	Крахмал
8	Анилин
9	Белок

Вывод

При решении задач учащиеся совершенствуют свои универсальные учебные навыки экспериментирования, учатся практически применять полученные теоретические знания и устанавливать связь между химическими и физическими свойствами веществ.

Экспериментальные задачи органического содержания эффективно способствуют реализации межпредметных связей и положительно влияют на процесс закрепления знаний по органической химии.