Номер 1, страница 98 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава VI. Спирты и фенолы. Параграф 20. Получение, химические свойства и применение одноатомных предельных спиртов. Подумайте, ответьте, выполните... - номер 1, страница 98.

Условие.

1. Как на производстве получают этанол и метанол? Приведите уравнения соответствующих реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

В промышленности существует несколько основных способов получения метанола и этанола.

Получение метанола

Основной современный промышленный метод получения метанола — каталитический синтез из оксида углерода(II) и водорода. Эта газовая смесь называется синтез-газом, и её получают преимущественно паровой конверсией метана (основного компонента природного газа).

Сначала получают синтез-газ. Реакция протекает при нагревании метана с водяным паром в присутствии катализатора (например, на основе никеля):
$CH_4 + H_2O \xrightarrow{t, p, Ni} CO + 3H_2$

Затем из синтез-газа получают метанол. Реакцию проводят при высоком давлении (5–10 МПа), температуре около 250 °C и на гетерогенном катализаторе (обычно на основе оксидов меди и цинка):
$CO + 2H_2 \rightleftharpoons CH_3OH$

Ответ: В промышленности метанол получают каталитическим синтезом из оксида углерода(II) и водорода (синтез-газа). Уравнение основной реакции: $CO + 2H_2 \rightleftharpoons CH_3OH$.

Получение этанола

Промышленное получение этанола осуществляется двумя основными способами: гидратацией этилена (синтетический способ) и спиртовым брожением углеводов (микробиологический способ).

1. Гидратация этилена (синтетический способ)
Этот способ основан на реакции прямого присоединения воды к этилену (этену). Этилен, получаемый при крекинге нефтепродуктов, вступает в реакцию с водой в газовой фазе. Процесс ведут при температуре 280–300 °C, давлении 7–10 МПа в присутствии катализатора — ортофосфорной кислоты, нанесённой на пористый носитель (силикагель).
Уравнение реакции:
$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H_3PO_4, t, p} C_2H_5OH$

2. Спиртовое брожение (микробиологический способ)
Этот биохимический метод основан на ферментации сахаров (глюкозы) дрожжами. В качестве сырья используют сахаросодержащие (сахарная свекла, сахарный тростник) или крахмалсодержащие (картофель, зерновые) продукты. Если используется крахмал, его сначала гидролизуют до глюкозы:
$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \xrightarrow{ферменты} nC_6H_{12}O_6$
Затем глюкоза под действием ферментов дрожжей (зимазы) подвергается брожению с образованием этанола и углекислого газа:
$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{дрожжи} 2C_2H_5OH + 2CO_2 \uparrow$

Ответ: Этанол в промышленности получают двумя основными способами:
1. Гидратацией этилена: $CH_2=CH_2 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH$.
2. Спиртовым брожением глюкозы: $C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2$.