Номер 4, страница 80 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

4. Как отличить этиловый спирт от глицерина; от гексана?

Чтобы отличить этиловый спирт от глицерина и гексана, можно использовать как их физические свойства (внешний вид, запах, растворимость), так и качественные химические реакции, основанные на различиях в их строении и химической природе.

Решение

Этиловый спирт ($C_2H_5OH$) является одноатомным спиртом, а глицерин ($C_3H_5(OH)_3$) – многоатомным (трехатомным) спиртом. Это ключевое различие в их строении позволяет легко их различить.

1. По физическим свойствам. Можно сравнить внешний вид и запах веществ. Глицерин представляет собой вязкую, сиропообразную жидкость, не имеющую запаха. Этиловый спирт, напротив, является легкоподвижной, невязкой жидкостью с характерным спиртовым запахом. Различия в вязкости и запахе легко определяются органолептически.

2. По химическим свойствам (качественная реакция). Самым надежным способом является качественная реакция на многоатомные спирты с помощью свежеосажденного гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$). Для этого в обе пробирки с исследуемыми веществами добавляют несколько капель раствора сульфата меди(II) ($CuSO_4$) и затем раствор щелочи (например, $NaOH$). В обеих пробирках образуется голубой осадок гидроксида меди(II).

   $CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

   Далее наблюдают за изменениями:

   • В пробирке с глицерином осадок $Cu(OH)_2$ растворяется, образуя прозрачный раствор ярко-синего (василькового) цвета. Это происходит из-за образования комплексного соединения – глицерата меди(II). Данная реакция характерна для спиртов, содержащих гидроксильные группы у соседних атомов углерода.

   • В пробирке с этиловым спиртом (одноатомным спиртом) такой реакции не происходит, и голубой осадок $Cu(OH)_2$ не растворяется.

Ответ: Этиловый спирт от глицерина можно отличить по физическим свойствам (глицерин – вязкий и без запаха, этанол – текучий и с резким запахом) и с помощью химической реакции со свежеприготовленным гидроксидом меди(II): глицерин растворяет осадок с образованием ярко-синего раствора, а этиловый спирт не реагирует.

Решение

Этиловый спирт ($C_2H_5OH$) – представитель класса спиртов, полярное соединение. Гексан ($C_6H_{14}$) – представитель класса алканов, неполярное соединение. Их можно различить на основе различий в полярности и реакционной способности.

1. По растворимости в воде. Это наиболее простой и наглядный способ. Этиловый спирт содержит полярную гидроксильную группу ($-OH$), которая способна образовывать водородные связи с молекулами воды, поэтому он смешивается с водой в любых соотношениях. Гексан, как неполярное вещество, в воде не растворяется. При попытке смешать гексан с водой образуется гетерогенная система с видимой границей раздела фаз (гексан будет плавать на поверхности воды, так как его плотность меньше).

2. По реакции с сильными окислителями. Этиловый спирт, в отличие от гексана, легко окисляется. Например, при добавлении к нему подкисленного раствора перманганата калия ($KMnO_4$), имеющего фиолетовую окраску, произойдет обесцвечивание раствора, так как спирт окислится до уксусной кислоты или ацетальдегида. Гексан, как предельный углеводород (алкан), очень устойчив к действию окислителей в обычных условиях, поэтому окраска раствора $KMnO_4$ не изменится.

3. По запаху. У веществ разные запахи. Этиловый спирт имеет хорошо известный спиртовой запах, тогда как гексан обладает слабым специфическим запахом, который часто описывают как похожий на запах бензина.

Ответ: Этиловый спирт от гексана легче всего отличить по их отношению к воде: этанол полностью растворяется в воде, а гексан – нет, образуя отдельный слой. Также можно использовать их различие в запахе или в реакции с раствором перманганата калия (этанол его обесцвечивает, гексан – нет).