ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 10 класс · § 38
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 38. Сложные эфиры

Как найти кислоту и спирт, из которых образован эфир?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Как найти кислоту и спирт, из которых образован эфир?

Исследуем вместе

Находим фрагменты сложного эфира

Переключай состояния и сравнивай схему с объяснением. Модель показывает, что меняется и почему.

Учебная модель: размеры, цвета и проекции условны. Линии обозначают связи, а подписи CH₃ и CH₂ — группы атомов. Реакционные схемы показывают итог превращения, а не траектории отдельных атомов.

01

Группа —COO—

Сложный эфир карбоновой кислоты имеет строение R—C(=O)—O—R′. У кислоты на месте R′ находится H; у простого эфира R—O—R′ карбонильной группы нет.

В CH₃COOC₂H₅ кислотная часть происходит от уксусной кислоты, спиртовая — от этанола. Название этилацетат или этилэтаноат отражает обе части.

CH₃COOH

Кислота

CH₃COOC₂H₅

Сложный эфир

C₂H₅OC₂H₅

Простой эфир

Сложный эфир содержит карбонильную группу рядом с O-мостиком. Его нужно отличать от простого эфира.

02

Получение и равновесие

Этерификация кислоты спиртом обратима и требует кислотного катализа. При записи продукта H кислотной OH заменяют спиртовым углеводородным остатком.

Катализатор ускоряет прямую и обратную реакции. Избыток одного исходного вещества или удаление воды может увеличить равновесную долю эфира; это действие следует отличать от катализа.

Признак / примерОбъяснение
CH₃COOH + C₂H₅OH⇄ CH₃COOC₂H₅ + H₂O
Кислотный катализУскорение процесса
Удаление водыСмещение к эфиру

Этерификация приводит к равновесной смеси. Катализатор и смещение равновесия имеют разный смысл.

Молекула этилацетата

Сложный эфир содержит C=O и соседний O-мостик, соединяющий кислотный и спиртовой фрагменты.

Benjah-bmm27 · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Молекула этанола

Красный O входит в гидроксильную группу; на модели можно отличить спирт от углеводорода.

Ben Mills / Benjah-bmm27 · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

03

Два вида гидролиза

Кислотный гидролиз обратим: эфир и вода дают кислоту и спирт. Щелочной гидролиз даёт соль кислоты и спирт, поэтому обратная этерификация в такой среде подавлена.

Для этилацетата: CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH. Нельзя записывать свободную CH₃COOH конечным продуктом при избытке щёлочи.

Кислая среда

Кислота + спирт

Щелочная среда

Соль + спирт

На 1 моль моноэфира

1 моль NaOH

Среда определяет продукт гидролиза. В щёлочи образуется карбоксилат, а не свободная кислота.

04

Свойства и полимеры

Низшие сложные эфиры часто летучи; некоторые имеют характерные запахи и применяются как растворители. Наличие запаха не является достаточным доказательством чистоты или безопасности.

Многофункциональные спирты и кислоты могут образовывать полиэфиры. В их цепи многократно повторяются сложноэфирные связи; гидролиз способен разрушать такие связи. Разберём HCOOCH₃: фрагмент HCOO— принадлежит муравьиной кислоте, —CH₃ — метанолу. Это метилформиат. При гидролизе возвращаются HCOOH и CH₃OH; при омылении щёлочью кислотная часть превращается в формиат.

Моноэфир

Одна сложноэфирная группа

Полиэфир

Много таких связей в цепи

Гидролиз

Разрыв сложноэфирной связи

Свойства эфиров зависят от обеих углеродных частей. Сложноэфирная связь встречается и в небольших молекулах, и в полимерах.

Соберём главное

Шесть выводов

01Сложный эфир содержит карбонильную группу рядом с O-мостиком. Его нужно отличать от простого эфира.
02Этерификация приводит к равновесной смеси. Катализатор и смещение равновесия имеют разный смысл.
03Среда определяет продукт гидролиза. В щёлочи образуется карбоксилат, а не свободная кислота.
04Свойства эфиров зависят от обеих углеродных частей. Сложноэфирная связь встречается и в небольших молекулах, и в полимерах.
05Для определения исходных веществ эфир мысленно разделяют у связи C(=O)—O. К кислотной части возвращают OH, к спиртовой — H при O.
06Общая формула CₙH₂ₙO₂ относится к насыщенным ациклическим моноэфирам. Она совпадает с формулой соответствующего ряда кислот.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Группа сложного эфира…
2. CH₃COOC₂H₅ образован из…
3. Щелочной гидролиз этилацетата даёт…
4. Кислотный гидролиз эфира…
5. На 1 моль моноэфира при омылении нужно NaOH…
6. Сложный и простой эфир различаются наличием…
7. Название этилацетат указывает на…
8. Гидролиз расходует…
9. При щелочном гидролизе свободная кислота…
10. Полиэфир содержит…

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 10 класс», § 38. Материал переработан и дополнен разъяснениями; источник: 10 класс. Химия — § 38. Сложные эфиры.pdf. Учтены границы структурных моделей, влияние среды реакции и различия между составом и строением.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

OpenStax: Organic Chemistry · OpenStax: реакции моносахаридов
↑

Загрузка прогресса…