3 Petriho misky, pinzeta nebo chemické kleště

Mg páska, (85%) HCOOH, (98%) CH₃COOH, (100%) CH₃CH₂COOH

Postup pro tento pokus je dostupný jen pro registrované učitele.

Karboxylové kyseliny reagují s hořčíkem za vzniku solí karboxylových kyselin – mravenčanu hořečnatého (magnesium-formiát), octanu hořečnatého (magnesium-acetát) a propionanu hořečnatého (magnesium-propionát). Druhým produktem reakce je vodík, který lze pozorovat ve formě unikajících bublinek.



Nejbouřlivěji reaguje hořčík vhozený do kyseliny mravenčí, o něco méně intenzivněji hořčík v kyselině octové, nejméně probíhá reakce hořčíku v kyselině propionové – po vhození téměř nepozorujeme unikající bublinky. Hořčík také nejdříve zmizí, tedy všechen zreaguje v kyselině mravenčí, poté v kyselině octové a nejdéle reaguje v kyselině propionové.



Síla karboxylových kyselin je určována stabilizací karboxylátového aniontu vzniklého disociací karboxylové kyseliny v roztoku. Karboxylátový anion je v roztoku stabilizován delokalizací záporného náboje, čímž dochází ke zvýšení kyselosti. Pokud je na karboxylovou skupinu navázána elektronakceptorní skupina (odtahující elektrony), dochází právě k této stabilizaci záporného náboje a ke zvýšení kyselosti. Naopak pokud je na karboxylovou skupinu navázána elektrondonorní skupina (dodává elektrony), karboxylátový anion se destabilizuje, a tím se snižuje kyselost.
Z tohoto pokusu je patrné, jaký vliv má uhlovodíkový zbytek na kyselost karboxylových kyselin. Uhlovodíkový zbytek má kladný indukční efekt, dodává elektrony karboxylové skupině, tudíž dochází k destabilizaci karboxylátového aniontu a ke snížení kyselosti. Nejsilnější karboxylovou kyselinou z těchto 3 kyselin je kyselina mravenčí – na karboxylovou skupinu je vázán pouze vodík. Kyselina octová je slabší karboxylovou kyselinou – na karboxylovou skupinu se váže methylový zbytek. Nejslabší karboxylovou kyselinou z těchto 3 porovnávaných kyselin je kyselina propionová, jelikož obsahuje nejdelší uhlovodíkový zbytek (ethylový zbytek) vázáný na karboxylovou skupinu. Tuto rozdílnou reaktivitu jsme pozorovali ve formě unikajících bublinek vodíku – nejvíce unikaly v případě kyseliny mravenčí, nejméně a nejdéle v případě kyseliny propionové.
 

karboxylové kyseliny (reaktivita)

demonstrační

Varování! 

Všechny znázorněné pokusy smí provádět pouze osoby s odborným vzděláním chemického zaměření a to pouze při dodržení všech bezpečnostních pravidel a postupů a v prostorách k tomu určených. Předem je vždy nutné se důkladně seznámit s vlastnostmi jednotlivých chemických látek prostřednictvím příslušných bezpečnostních listů, s jejich nebezpečnými vlastnostmi a pokyny pro bezpečné zacházení, skladování i likvidaci. Videa mají sloužit především jako ilustrace vlastností látek, nikoliv jako návod k provedení pokusu. Jakékoliv napodobování činností na videu je pouze na vlastní nebezpečí. Poskytoval této webové stránky ani její distributoři nenesou žádnou odpovědnost za případnou újmu na zdraví či majetku, zejména pak za újmu vzniklou napodobováním v aplikaci znázorněných pokusů.

Uživatel webové stránky www.studiumchemie.cz stvrzuje, že si varování řádně přečetl a jeho obsahu porozuměl.

 

Ethylalkohol – nebezpečný,  způsobuje vážné podráždění očí, hořlavina.

dle GHS:   dle staršího značení:   

Kyselina mravenčí – nebezpečná, zdraví škodlivá při požití, toxická při vdechování, těžké poleptání kůže a poškození očí.

dle GHS:    dle staršího značení:    

Kyselina octová – nebezpečná, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí.

dle GHS:   dle staršího značení:    

pracujete s kyselinami – dodržujte bezpečnostní opatření, pracujte v rukavicích, kyseliny zapáchají – HCOOH (žíravá), CH₃COOH (žíravá), CH₃CH₂COOH (žíravá)

příprava – 5 minut, vlastní provedení – 15 minut

– pro důkaz rozdílné reaktivity karboxylových kyselin použijte stejně koncetrované roztoky karboxylových kyselin – k. mravenčí (85%), k. octová (98%), k propionová (100%), karboxylové kyseliny je třeba naředit na nejnižší koncentraci jedné z kyselin
– pro lepší názornost použijte černé pozadí nebo černý podklad
– reakce probíhá nejrychleji v kyselině mravenčí – hořčíková páska zreaguje do 3 minut, v kyselině octové a propionové reakce probíhá pomaleji, hořčíková páska zmizí v kyselině propionové za cca 15 minut

https://www.youtube.com/watch?v=Shcsugopdys (old.studiumchemie.cz, Reakce karboxylových kyselin s Mg, video s popisky, 50x zrychleno)