Номер 5, страница 70 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Дано:
Три пробирки с водными растворами:
1. Пропанол-1 ($C_3H_7OH$)
2. Глицерин ($C_3H_5(OH)_3$)
3. Фенол ($C_6H_5OH$)

Найти:
Реагенты и методику для определения содержимого каждой пробирки.

Решение:
Для распознавания данных веществ необходимо провести качественные реакции, основанные на различиях в их строении. Пропанол-1 является одноатомным насыщенным спиртом, глицерин – многоатомным спиртом, а фенол относится к классу ароматических соединений с гидроксильной группой, непосредственно связанной с бензольным кольцом, что придает ему особые химические свойства. Распознавание можно провести в два этапа.

На первом этапе определим фенол. Для этого в каждую из трех пробирок добавим по несколько капель раствора хлорида железа(III) ($FeCl_3$). В той пробирке, где находится фенол, появится характерное интенсивное фиолетовое окрашивание из-за образования комплексного соединения фенолята железа. В пробирках с пропанолом-1 и глицерином, которые являются алифатическими спиртами, видимых изменений не будет.

На втором этапе различим пропанол-1 и глицерин в двух оставшихся пробирках. Для этого воспользуемся качественной реакцией на многоатомные спирты – реакцией со свежеосажденным гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$). Его получают при взаимодействии раствора соли меди(II) (например, $CuSO_4$) и раствора щелочи ($NaOH$). Полученный голубой осадок $Cu(OH)_2$ добавляют в обе пробирки.
– В пробирке с глицерином (многоатомный спирт) голубой осадок $Cu(OH)_2$ растворится, и образуется прозрачный раствор ярко-синего цвета – глицерат меди(II).
– В пробирке с пропанолом-1 (одноатомный спирт) реакции не произойдет, и голубой осадок $Cu(OH)_2$ останется без изменений.

Уравнения ключевых реакций:
1. Качественная реакция на фенол:
$6C_6H_5OH + FeCl_3 \rightarrow H_3[Fe(OC_6H_5)_6] + 3HCl$ (образуется комплекс фиолетового цвета)
2. Качественная реакция на многоатомные спирты (глицерин):
$2C_3H_5(OH)_3 + Cu(OH)_2 \rightarrow [C_3H_5(OH)_2O]_2Cu + 2H_2O$ (образуется раствор синего цвета)

Ответ:
Для определения каждого из растворов можно использовать два реагента последовательно:
1. Раствор хлорида железа(III) ($FeCl_3$): при добавлении к содержимому пробирок только фенол даст реакцию в виде появления фиолетового окрашивания.
2. Свежеосажденный гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$): при добавлении к двум оставшимся растворам, в пробирке с глицерином голубой осадок растворится с образованием ярко-синего раствора, а в пробирке с пропанолом-1 видимых изменений не произойдет.