Номер 1, страница 116 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Лабораторный опыт. Окисление метаналя (этаналя) оксидом серебра(I)

1) Тщательно вымойте пробирку. Для этого налейте в неё концентрированный раствор гидроксида натрия и несколько минут нагревайте до кипения. Затем вылейте гидроксид натрия, охладите пробирку и несколько раз промойте её дистиллированной водой.

2) В чистую пробирку налейте 2 мл свежеприготовленного раствора с массовой долей нитрата серебра(I) 0,02 и к нему добавьте по каплям разбавленный раствор аммиака до растворения появившегося осадка. К полученному раствору добавьте несколько капель раствора метаналя (или этаналя). Пробирку поместите в стакан с горячей водой.

• Что происходит в пробирке? Напишите уравнение протекающей реакции.

В пробирке протекает качественная реакция на альдегидную группу, известная как реакция «серебряного зеркала». При добавлении к свежеприготовленному аммиачному раствору оксида серебра(I) (реактиву Толленса) раствора альдегида (метаналя или этаналя) и последующем слабом нагревании происходит химическая реакция. Визуально наблюдается образование на внутренней поверхности чистой пробирки блестящего налёта металлического серебра, напоминающего зеркало.

Это происходит потому, что альдегиды являются сильными восстановителями. Они восстанавливают ионы серебра $Ag^+$ из аммиачного комплекса $[Ag(NH_3)_2]^+$ до металлического серебра $Ag^0$. Сами альдегиды при этом окисляются до соответствующих карбоновых кислот. Так как реакция протекает в щелочной среде (за счет раствора аммиака), образующаяся карбоновая кислота сразу же реагирует с аммиаком, образуя аммонийную соль этой кислоты.

Уравнение реакции зависит от того, какой альдегид используется — метаналь или этаналь.

Окисление метаналя (формальдегида):

Метаналь окисляется до муравьиной кислоты, которая в аммиачном растворе образует формиат аммония. $HCHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} HCOONH_4 + 2Ag\downarrow + 3NH_3\uparrow + H_2O$

Окисление этаналя (ацетальдегида):

Этаналь окисляется до уксусной кислоты, которая в аммиачном растворе образует ацетат аммония. $CH_3CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} CH_3COONH_4 + 2Ag\downarrow + 3NH_3\uparrow + H_2O$

Ответ: В пробирке происходит реакция «серебряного зеркала»: при нагревании на стенках образуется налёт металлического серебра. Альдегид окисляется до соли соответствующей карбоновой кислоты, восстанавливая серебро из аммиачного комплекса. Уравнение для метаналя: $HCHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} HCOONH_4 + 2Ag\downarrow + 3NH_3\uparrow + H_2O$. Уравнение для этаналя: $CH_3CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} CH_3COONH_4 + 2Ag\downarrow + 3NH_3\uparrow + H_2O$.