Номер 5, страница 133 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Растворы ацетальдегида и глицерина можно распознать с помощью реактива, формула которого

1) $Cu(OH)_2$

2) $Br_2$

3) $CuO$

4) $H_2$

Для того чтобы различить растворы ацетальдегида и глицерина, необходимо использовать реактив, который по-разному взаимодействует с альдегидной группой ($–CHO$) и с многоатомным спиртом, содержащим соседние гидроксильные группы ($–OH$).

1) Cu(OH)₂

Гидроксид меди(II) является качественным реактивом как на многоатомные спирты, так и на альдегиды, но реакции протекают при разных условиях и с разными наблюдаемыми эффектами.

• Глицерин ($C_3H_5(OH)_3$) является трехатомным спиртом с соседними гидроксильными группами. При добавлении к нему свежеосажденного гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$) при комнатной температуре голубой осадок $Cu(OH)_2$ растворяется с образованием ярко-синего раствора глицерата меди(II). Это качественная реакция на многоатомные спирты.
  Уравнение реакции: $2CH_2(OH)CH(OH)CH_2(OH) + Cu(OH)_2 \rightarrow \text{растворимый комплекс ярко-синего цвета} + 2H_2O$
• Ацетальдегид ($CH_3CHO$) является альдегидом. При комнатной температуре он не реагирует с $Cu(OH)_2$. Однако при нагревании альдегид окисляется до карбоновой кислоты (уксусной кислоты), а гидроксид меди(II) (степень окисления $Cu^{+2}$) восстанавливается до оксида меди(I) ($Cu_2O$), который выпадает в виде осадка от оранжевого до кирпично-красного цвета.
  Уравнение реакции: $CH_3CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CH_3COOH + Cu_2O \downarrow + 2H_2O$

Таким образом, с помощью гидроксида меди(II) можно однозначно различить эти два вещества: в пробирке с глицерином при комнатной температуре образуется ярко-синий раствор, а в пробирке с ацетальдегидом при нагревании выпадает красный осадок.

2) Br₂

Бромная вода ($Br_2$) может обесцвечиваться альдегидами в результате реакции окисления, но это не является такой же четкой и стандартной качественной реакцией, как реакция с $Cu(OH)_2$. Глицерин, как насыщенный спирт, с бромной водой не реагирует.

3) CuO

Оксид меди(II) ($CuO$) является окислителем. При нагревании он может окислять ацетальдегид до уксусной кислоты, при этом черный $CuO$ восстанавливается до красной металлической меди ($Cu$). Глицерин также может быть окислен $CuO$ при сильном нагревании. Хотя различие возможно, реакции с гидроксидом меди(II) являются более специфичными и проводятся в более мягких условиях, что делает их предпочтительными для качественного анализа.

4) H₂

Водород ($H_2$) является восстановителем. Он может вступать в реакцию гидрирования с ацетальдегидом (с образованием этанола) в присутствии катализаторов (Ni, Pt, Pd) и при нагревании. Однако эта реакция не сопровождается визуальными изменениями, которые позволили бы использовать ее в качестве качественного теста для распознавания веществ в пробирке.

Следовательно, наилучшим реактивом для распознавания ацетальдегида и глицерина является гидроксид меди(II).

Ответ: 1