Номер 6, страница 76 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Для распознавания растворов этиленгликоля и уксусного альдегида необходимо использовать качественные реакции на многоатомные спирты и альдегиды с помощью гидроксида меди(II). Данный реактив готовят непосредственно перед проведением опыта путем смешивания растворов сульфата меди(II) и гидроксида натрия.

Решение

1. Получение реактива – гидроксида меди(II).

В пробирку наливают раствор сульфата меди(II) ($CuSO_4$) и добавляют к нему избыток раствора гидроксида натрия ($NaOH$). В результате протекания реакции обмена образуется студенистый осадок голубого цвета – гидроксид меди(II).

Уравнение реакции:

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

2. Проведение качественных реакций.

Полученный осадок $Cu(OH)_2$ разделяют на две части и вносят в пробирки с исследуемыми растворами этиленгликоля и уксусного альдегида.

а) В пробирке с этиленгликолем.

Этиленгликоль ($HO-CH_2-CH_2-OH$) – это многоатомный спирт. Многоатомные спирты с гидроксильными группами у соседних атомов углерода вступают в реакцию со свежеосажденным гидроксидом меди(II) при комнатной температуре. При этом голубой осадок растворяется, образуя прозрачный раствор ярко-синего цвета – гликолят меди(II).

Признак реакции: Растворение голубого осадка и образование ярко-синего раствора.

Уравнение реакции:

$2HO-CH_2-CH_2-OH + Cu(OH)_2 \rightarrow \text{раствор гликолята меди(II) ярко-синего цвета} + 2H_2O$

б) В пробирке с уксусным альдегидом.

Уксусный альдегид ($CH_3CHO$) относится к классу альдегидов. Альдегиды не реагируют с гидроксидом меди(II) при комнатной температуре, поэтому никаких видимых изменений не происходит. Однако при нагревании альдегиды проявляют восстановительные свойства. Они окисляются до карбоновых кислот, восстанавливая медь из степени окисления +2 до +1. Визуально это проявляется в изменении цвета осадка с голубого ($Cu(OH)_2$) на желтый (промежуточный продукт $CuOH$), а затем на кирпично-красный (конечный продукт $Cu_2O$).

Признаки реакции: При комнатной температуре – без изменений. При нагревании – изменение цвета осадка с голубого на кирпично-красный.

Уравнение реакции при нагревании (уксусная кислота в щелочной среде образует соль):

$CH_3CHO + 2Cu(OH)_2 + NaOH \xrightarrow{t^\circ} CH_3COONa + Cu_2O \downarrow + 3H_2O$

Ответ: Для распознавания веществ необходимо в обе пробирки добавить свежеосажденный гидроксид меди(II). В пробирке с этиленгликолем голубой осадок растворится с образованием ярко-синего раствора уже при комнатной температуре. В пробирке с уксусным альдегидом при комнатной температуре видимых изменений не произойдет; для протекания реакции требуется нагревание, в результате которого голубой осадок превратится в осадок кирпично-красного цвета.