Страница 130 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно получить карбоновые кислоты:

а) взаимодействием солей карбоновых кислот с концентрированной серной кислотой;

б) окислением альдегидов;

в) окислением спиртов;

г) каталитическим окислением предельных углеводородов.

а) Карбоновые кислоты можно получить вытеснением из их солей более сильной или менее летучей кислотой. В качестве такой кислоты часто используют концентрированную серную кислоту ($H_2SO_4$). Реакция протекает по механизму ионного обмена. Например, при взаимодействии ацетата натрия с серной кислотой образуется уксусная кислота и сульфат натрия.
Уравнение реакции:
$2CH_3COONa + H_2SO_4 (конц.) \rightarrow 2CH_3COOH + Na_2SO_4$
Ответ: $2CH_3COONa + H_2SO_4 \rightarrow 2CH_3COOH + Na_2SO_4$.

б) Окисление альдегидов является качественной реакцией на альдегидную группу и одним из способов получения карбоновых кислот. Альдегиды легко окисляются до соответствующих кислот. В качестве окислителей могут использоваться как сильные (перманганат калия $KMnO_4$, дихромат калия $K_2Cr_2O_7$), так и слабые окислители (аммиачный раствор оксида серебра — реактив Толленса, или гидроксид меди(II) — реактив Фелинга).
Пример — окисление уксусного альдегида (этаналя) перманганатом калия в кислой среде:
$5CH_3CHO + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 5CH_3COOH + K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 3H_2O$
Ответ: $5CH_3CHO + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 5CH_3COOH + K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 3H_2O$.

в) Карбоновые кислоты могут быть получены при окислении первичных спиртов. Для этого требуются сильные окислители (например, $KMnO_4$ или $K_2Cr_2O_7$) и жесткие условия (нагревание). В ходе реакции спиртовая группа ($–CH_2OH$) окисляется до карбоксильной группы ($–COOH$).
Пример — окисление этанола дихроматом калия в присутствии серной кислоты при нагревании:
$3CH_3CH_2OH + 2K_2Cr_2O_7 + 8H_2SO_4 \xrightarrow{t} 3CH_3COOH + 2Cr_2(SO_4)_3 + 2K_2SO_4 + 11H_2O$
Ответ: $3CH_3CH_2OH + 2K_2Cr_2O_7 + 8H_2SO_4 \xrightarrow{t} 3CH_3COOH + 2Cr_2(SO_4)_3 + 2K_2SO_4 + 11H_2O$.

г) Каталитическое окисление предельных углеводородов (алканов) кислородом воздуха является важным промышленным методом синтеза карбоновых кислот, в частности уксусной. Процесс ведут при повышенной температуре и давлении в присутствии катализаторов (обычно солей марганца или кобальта). При этом происходит разрыв углерод-углеродных связей.
Пример — окисление бутана с образованием уксусной кислоты:
$2CH_3CH_2CH_2CH_3 + 5O_2 \xrightarrow{кат., t, p} 4CH_3COOH + 2H_2O$
Ответ: $2CH_3CH_2CH_2CH_3 + 5O_2 \xrightarrow{кат., t, p} 4CH_3COOH + 2H_2O$.

2*. Поясните сущность взаимного влияния карбоксильной группы и радикала в молекулах карбоновых кислот.

В молекулах карбоновых кислот наблюдается взаимное влияние между функциональной карбоксильной группой ($-COOH$) и углеводородным радикалом ($-R$). Это влияние носит электронный характер и передается по цепи σ-связей (индуктивный эффект), определяя химические свойства всего соединения.

Влияние радикала на карбоксильную группу

Природа радикала оказывает сильное влияние на кислотность карбоновой кислоты, то есть на ее способность диссоциировать в водном растворе по уравнению:

$R-COOH + H_2O \rightleftharpoons R-COO^{-} + H_3O^{+}$

Сила кислоты зависит от полярности связи $O-H$ в карбоксильной группе.

1. Алкильные радикалы (например, $-CH_3$, $-C_2H_5$) являются электронодонорными. Они проявляют положительный индуктивный эффект (+I), смещая электронную плотность к карбоксильной группе. Это увеличивает электронную плотность на атоме кислорода гидроксила, снижает полярность связи $O-H$ и затрудняет отщепление протона $H^{+}$. В результате кислотные свойства ослабевают.

С увеличением длины и разветвленности алкильного радикала его +I эффект усиливается, а сила кислоты падает. Это подтверждается значениями константы кислотности $pK_a$ (чем больше $pK_a$, тем слабее кислота):

• Муравьиная кислота ($HCOOH$): $pK_a = 3.75$
• Уксусная кислота ($CH_3COOH$): $pK_a = 4.76$
• Пропионовая кислота ($CH_3CH_2COOH$): $pK_a = 4.87$

2. Радикалы с электроноакцепторными заместителями (например, атомами галогенов, нитрогруппами $-NO_2$) проявляют отрицательный индуктивный эффект (-I). Они оттягивают электронную плотность от карбоксильной группы. Это приводит к увеличению полярности связи $O-H$, облегчает диссоциацию и, следовательно, усиливает кислотные свойства.

Сила кислоты возрастает с увеличением числа и электроотрицательности заместителей, а также с их приближением к карбоксильной группе. Например:

• Уксусная кислота ($CH_3COOH$): $pK_a = 4.76$
• Хлоруксусная кислота ($ClCH_2COOH$): $pK_a = 2.86$
• Дихлоруксусная кислота ($Cl_2CHCOOH$): $pK_a = 1.29$
• Трихлоруксусная кислота ($Cl_3CCOOH$): $pK_a = 0.65$

Влияние карбоксильной группы на радикал

Карбоксильная группа, в свою очередь, является сильным электроноакцептором и оказывает отрицательный индуктивный эффект (-I) на углеводородный радикал. Два электроотрицательных атома кислорода стягивают электронную плотность с карбонильного атома углерода, который, в свою очередь, оттягивает ее от соседнего α-атома углерода радикала.

В результате этого эффекта связи $C_{\alpha}-H$ поляризуются, и атомы водорода при α-углеродном атоме становятся более подвижными. Это облегчает их замещение в химических реакциях. Наиболее известным примером является реакция Гелля-Фольгарда-Зелинского — галогенирование карбоновых кислот в α-положение:

$CH_3-CH_2-COOH + Cl_2 \xrightarrow{P_{красн.}} CH_3-CHCl-COOH + HCl$

Этот индуктивный эффект быстро затухает с увеличением расстояния от карбоксильной группы, поэтому он наиболее выражен для α-атомов водорода и практически не влияет на γ- и более удаленные атомы.

Ответ:

Сущность взаимного влияния карбоксильной группы и радикала в молекулах карбоновых кислот заключается в перераспределении электронной плотности по σ-связям (индуктивный эффект). Радикал влияет на силу кислоты: электронодонорные радикалы (+I эффект) ослабляют кислотные свойства, а электроноакцепторные (-I эффект) — усиливают. Карбоксильная группа, в свою очередь, являясь электроноакцептором (-I эффект), оттягивает электронную плотность от радикала, что повышает подвижность и реакционную способность атомов водорода у α-углеродного атома.

3. Почему из всех карбоновых кислот только муравьиную можно применять в качестве восстановителя?

Муравьиная кислота, имеющая формулу $HCOOH$, является единственной из карбоновых кислот, проявляющей свойства восстановителя, из-за уникальности своего строения.

В отличие от всех остальных карбоновых кислот, общая формула которых $R-COOH$ (где $R$ – это углеводородный радикал, например, $-CH_3$, $-C_2H_5$), в молекуле муравьиной кислоты с карбоксильной группой ($-COOH$) связан не радикал, а атом водорода. Благодаря этому в строении муравьиной кислоты можно одновременно выделить две функциональные группы:

1. Карбоксильная группа ($-COOH$), которая обуславливает её кислотные свойства, общие для всего класса карбоновых кислот.

2. Альдегидная группа ($H-C=O$), которая и придает муравьиной кислоте восстановительные свойства, характерные для класса альдегидов.

Альдегиды являются сильными восстановителями и легко окисляются. Муравьиная кислота, содержащая в своей структуре альдегидную группу, также способна вступать в реакции окисления. В процессе окисления атом углерода в муравьиной кислоте (имеющий степень окисления +2) окисляется до степени окисления +4, образуя угольную кислоту ($H_2CO_3$), которая в условиях реакции разлагается на углекислый газ ($CO_2$) и воду ($H_2O$).

Восстановительные свойства муравьиной кислоты подтверждаются качественными реакциями, характерными для альдегидов:

• Реакция «серебряного зеркала» с аммиачным раствором оксида серебра (реактивом Толленса), где муравьиная кислота восстанавливает серебро из его соединения:

  $HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} (NH_4)_2CO_3 + 2Ag\downarrow + 2NH_3 + H_2O$

• Реакция с гидроксидом меди(II) при нагревании (реактивом Фелинга), в которой синий осадок $Cu(OH)_2$ превращается в красный осадок оксида меди(I) $Cu_2O$:

  $HCOOH + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CO_2\uparrow + Cu_2O\downarrow + 3H_2O$

• Обесцвечивание раствора перманганата калия:

  $5HCOOH + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 5CO_2\uparrow + 2MnSO_4 + K_2SO_4 + 8H_2O$

У других карбоновых кислот (например, у уксусной $CH_3-COOH$) карбоксильная группа связана с устойчивым к окислению в мягких условиях углеводородным радикалом. В их молекулах отсутствует альдегидная группа, поэтому они не проявляют восстановительных свойств.

Ответ: Муравьиная кислота является единственной карбоновой кислотой, которую можно использовать в качестве восстановителя, поскольку её молекула, в отличие от других карбоновых кислот, содержит не только карбоксильную ($-COOH$), но и альдегидную ($-CHO$) группу. Именно наличие альдегидной группы, которая легко поддается окислению, обуславливает её выраженные восстановительные свойства.

4. Как используют муравьиную, уксусную и высшие карбоновые кислоты?

Муравьиная кислота

Муравьиная (метановая) кислота, формула которой $HCOOH$, является простейшей одноосновной карбоновой кислотой. Она находит широкое применение в различных отраслях благодаря своим сильным кислотным, восстановительным и бактерицидным свойствам.

• Сельское хозяйство: Используется как консервант и антибактериальное средство при заготовке кормов (силосовании). Она замедляет процессы гниения и разложения, что позволяет дольше сохранять питательную ценность корма.
• Химическая промышленность: Применяется как растворитель, восстановитель в некоторых химических реакциях, а также для синтеза других органических соединений, например, сложных эфиров и солей.
• Текстильная и кожевенная промышленность: Используется для крашения шерсти и других материалов (в качестве протравы, то есть фиксатора красителя) и для дубления кожи.
• Медицина: Входит в состав некоторых наружных средств (например, муравьиный спирт) как местнораздражающее и отвлекающее (обезболивающее) средство. Также применяется в пчеловодстве для борьбы с клещами-паразитами.
• Пищевая промышленность: Зарегистрирована как пищевая добавка E236 (консервант), однако её применение в пищевых продуктах ограничено во многих странах из-за токсичности в высоких концентрациях.

Ответ: Муравьиная кислота используется в сельском хозяйстве (консервирование кормов), химической промышленности (растворитель, реагент для синтеза), текстильной и кожевенной промышленности (крашение, дубление), а также в медицине и пчеловодстве.

Уксусная кислота

Уксусная (этановая) кислота, с формулой $CH_3COOH$, — одна из наиболее известных и широко используемых органических кислот в промышленности и быту.

• Пищевая промышленность: Основное применение — в виде столового уксуса (3–9% водный раствор) и уксусной эссенции (70–80% водный раствор) для консервирования овощей, приготовления маринадов, соусов и в качестве приправы. Как пищевая добавка E260 используется для регулирования кислотности.
• Химическая промышленность: Является важнейшим сырьем для промышленного органического синтеза. Из нее получают:
  • Винилацетат, мономер для производства поливинилацетата (ПВА) — основы для клеев, красок и покрытий.
  • Уксусный ангидрид, который используется для производства ацетилцеллюлозы (основа ацетатного волокна, негорючей кинопленки, пластмасс).
  • Сложные эфиры (например, этилацетат, бутилацетат), которые являются хорошими растворителями для лаков и красок.
• Фармацевтика и медицина: Используется для синтеза лекарственных средств (например, аспирина — ацетилсалициловой кислоты) и как антисептическое и противогрибковое средство.
• Бытовое применение: Применяется как эффективное чистящее средство для удаления накипи и известкового налета с различных поверхностей.

Ответ: Уксусная кислота широко применяется в пищевой промышленности (уксус, консервант), в химической промышленности (производство пластмасс, волокон, растворителей), в фармацевтике (синтез лекарств) и в быту в качестве чистящего средства.

Высшие карбоновые кислоты

Высшие карбоновые (жирные) кислоты — это кислоты с длинной углеводородной цепью (обычно содержащие от 12 до 24 атомов углерода). К ним относятся насыщенные (например, пальмитиновая $C_{15}H_{31}COOH$ и стеариновая $C_{17}H_{35}COOH$) и ненасыщенные (например, олеиновая $C_{17}H_{33}COOH$) кислоты. В природе они в основном содержатся в виде сложных эфиров (жиров и масел).

• Производство мыла и моющих средств: Это основная область применения высших карбоновых кислот. Их натриевые и калиевые соли являются мылами. Например, стеарат натрия $C_{17}H_{35}COONa$ — основной компонент твердого мыла.
• Косметическая промышленность: Стеариновая и пальмитиновая кислоты используются в качестве структурообразователей, эмульгаторов и смягчающих компонентов в кремах, лосьонах, шампунях и другой косметической продукции.
• Пищевая промышленность: Являются неотъемлемой частью пищевых жиров и масел, жизненно важных для человека. Некоторые кислоты и их соли используются как пищевые добавки (E570 — жирные кислоты) в качестве эмульгаторов, пеногасителей и глазирующих агентов.
• Производство свечей: Стеариновая кислота добавляется в парафин для придания свечам твердости, матовости и увеличения времени горения.
• Резиновая промышленность: Используются в качестве пластификаторов и активаторов вулканизации каучука.
• Производство смазочных материалов: Соли высших жирных кислот (например, стеарат лития) являются основой пластичных смазок (литол, солидол).

Ответ: Высшие карбоновые кислоты и их соли являются основой для производства мыла и моющих средств, широко используются в косметической и пищевой промышленности, при изготовлении свечей, резины и смазочных материалов.

5. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

$CH_4 \rightarrow C_2H_2 \rightarrow CH_3-COH \rightarrow CH_3-CH_2-OH \rightarrow CH_3-CH_2-Br \rightarrow C_2H_4 \rightarrow CH_3-CH_2-OH \rightarrow CH_3-COH \rightarrow CH_3-COOH \rightarrow CH_3-COONa$

В задании представлена цепочка химических превращений. Ниже приведены уравнения реакций для каждого этапа. Формула $CH_3-COH$, встречающаяся в условии, предположительно является опечаткой и соответствует ацетальдегиду ($CH_3-CHO$).

1. $CH_4 \rightarrow C_2H_2$

Для получения ацетилена (этина) из метана используют реакцию пиролиза, нагревая метан до температуры 1500°C.

Ответ: $2CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C} C_2H_2 + 3H_2$

2. $C_2H_2 \rightarrow CH_3-COH$

Получение ацетальдегида ($CH_3-CHO$) из ацетилена осуществляют реакцией гидратации в присутствии катализатора — солей ртути(II) в кислой среде (реакция Кучерова).

Ответ: $C_2H_2 + H_2O \xrightarrow{HgSO_4, H_2SO_4} CH_3-CHO$

3. $CH_3-COH \rightarrow CH_3-CH_2-OH$

Этанол получают восстановлением ацетальдегида ($CH_3-CHO$) водородом в присутствии металлического катализатора (например, никеля).

Ответ: $CH_3-CHO + H_2 \xrightarrow{Ni, t^\circ} CH_3-CH_2-OH$

4. $CH_3-CH_2-OH \rightarrow CH_3-CH_2-Br$

Бромэтан образуется при реакции этанола с бромоводородной кислотой при нагревании в присутствии концентрированной серной кислоты.

Ответ: $CH_3-CH_2-OH + HBr \xrightarrow{H_2SO_4, t^\circ} CH_3-CH_2-Br + H_2O$

5. $CH_3-CH_2-Br \rightarrow C_2H_4$

Этен ($C_2H_4$ или $CH_2=CH_2$) получают из бромэтана реакцией дегидробромирования под действием спиртового раствора щелочи.

Ответ: $CH_3-CH_2-Br + KOH_{(спирт.)} \xrightarrow{t^\circ} CH_2=CH_2 + KBr + H_2O$

6. $C_2H_4 \rightarrow CH_3-CH_2-OH$

Превращение этена в этанол происходит в результате реакции гидратации (присоединения воды) в кислой среде при повышенной температуре и давлении.

Ответ: $CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+, t^\circ, p} CH_3-CH_2-OH$

7. $CH_3-CH_2-OH \rightarrow CH_3-COH$

Мягкое окисление этанола до ацетальдегида ($CH_3-CHO$) можно провести с помощью оксида меди(II) при нагревании.

Ответ: $CH_3-CH_2-OH + CuO \xrightarrow{t^\circ} CH_3-CHO + Cu + H_2O$

8. $CH_3-COH \rightarrow CH_3-COOH$

Окисление ацетальдегида ($CH_3-CHO$) до уксусной кислоты можно провести с помощью качественной реакции с гидроксидом меди(II) при нагревании.

Ответ: $CH_3-CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_3-COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

9. $CH_3-COOH \rightarrow CH_3-COONa$

Ацетат натрия получают в результате реакции нейтрализации уксусной кислоты основанием, например, гидроксидом натрия.

Ответ: $CH_3-COOH + NaOH \rightarrow CH_3-COONa + H_2O$

6. Составьте схему генетической связи между углеводородами, спиртами, альдегидами и карбоновыми кислотами. Проверьте выполнение этого задания у соседа по парте.

Генетическая связь между классами органических соединений — это взаимосвязь, основанная на возможности их взаимных превращений, которая доказывает их родство и общее происхождение. Схему, связывающую углеводороды, спирты, альдегиды и карбоновые кислоты, можно продемонстрировать на примере соединений с двумя атомами углерода (этана и его производных), так как эти превращения показывают последовательное увеличение степени окисления атома углерода.

Общая схема превращений выглядит следующим образом:
Углеводород $\rightarrow$ Спирт $\rightarrow$ Альдегид $\rightarrow$ Карбоновая кислота

Рассмотрим эту цепочку на конкретных примерах реакций.

1. Получение спирта из углеводорода

Чтобы получить спирт из предельного углеводорода (алкана), например, этана, необходимо сначала ввести в молекулу функциональную группу. Это можно сделать в две стадии.

а) Галогенирование. На свету (УФ-облучение) этан вступает в реакцию замещения с хлором, образуя хлорэтан:

$CH_3-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH_2-Cl + HCl$

б) Щелочной гидролиз. Полученный хлорэтан при нагревании с водным раствором щелочи (например, $NaOH$) превращается в этанол в результате реакции нуклеофильного замещения:

$CH_3-CH_2-Cl + NaOH_{(водн.)} \xrightarrow{t^\circ} CH_3-CH_2-OH + NaCl$

2. Получение альдегида из спирта

Первичные спирты при действии мягких окислителей превращаются в альдегиды. Окисление этанола можно провести, пропуская его пары над нагретым катализатором, например, оксидом меди(II). При этом образуется этаналь (уксусный альдегид):

$CH_3-CH_2-OH + CuO \xrightarrow{t^\circ} CH_3-C(O)H + Cu + H_2O$

3. Получение карбоновой кислоты из альдегида

Альдегиды легко окисляются дальше, превращаясь в карбоновые кислоты. Это можно осуществить с помощью различных окислителей. Классическим примером является качественная реакция «серебряного зеркала» с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса):

$CH_3-C(O)H + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t^\circ} CH_3COONH_4 + 2Ag\downarrow + 3NH_3 + H_2O$

В этой реакции образуется соль карбоновой кислоты (ацетат аммония). Для получения свободной этановой (уксусной) кислоты на соль действуют сильной неорганической кислотой:

$CH_3COONH_4 + HCl \rightarrow CH_3COOH + NH_4Cl$

Ответ:

Схема генетической связи, показывающая последовательные превращения от углеводорода к карбоновой кислоте, может быть представлена следующей обобщенной цепочкой превращений (на примере С2-соединений):

$C_2H_6 \xrightarrow[1. +Cl_2, h\nu]{2. +NaOH (водн.)} C_2H_5OH \xrightarrow{+CuO, t^\circ} CH_3CHO \xrightarrow{+[O]} CH_3COOH$

Эта цепочка представляет собой последовательность классов соединений:

Этан (углеводород) $\rightarrow$ Этанол (спирт) $\rightarrow$ Этаналь (альдегид) $\rightarrow$ Этановая кислота (карбоновая кислота).

7. Восстановите левые части уравнений реакций по известным правым. Напишите полные ионные уравнения этих реакций.

1) ... + ... $\rightarrow$ $(\text{CH}_3\text{COO})_2\text{Ca} + \text{H}_2$

2) ... + ... $\rightarrow$ $(\text{CH}_3\text{COO})_2\text{Mg} + \text{H}_2\text{O}$

3) ... + ... $\rightarrow$ $\text{HCOOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$

1)

Решение

В правой части уравнения находятся ацетат кальция $((\text{CH}_3\text{COO})_2\text{Ca})$ и водород $(\text{H}_2)$. Образование соли и водорода характерно для реакции замещения между кислотой и активным металлом (стоящим в ряду активности до водорода). В данном случае кислотой является уксусная кислота $(\text{CH}_3\text{COOH})$, а металлом — кальций $(\text{Ca})$.

Восстановленное уравнение реакции в молекулярном виде:

$2\text{CH}_3\text{COOH} + \text{Ca} \rightarrow (\text{CH}_3\text{COO})_2\text{Ca} + \text{H}_2$

Для написания полного ионного уравнения учтем, что уксусная кислота — слабая кислота (в ионных уравнениях записывается в молекулярном виде), кальций — простое вещество (твёрдое), ацетат кальция — растворимая соль (диссоциирует на ионы), водород — газ (молекула).

Полное ионное уравнение:

$2\text{CH}_3\text{COOH} + \text{Ca} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_2$

Ответ: Восстановленное уравнение в молекулярном виде: $2\text{CH}_3\text{COOH} + \text{Ca} \rightarrow (\text{CH}_3\text{COO})_2\text{Ca} + \text{H}_2$. Полное ионное уравнение: $2\text{CH}_3\text{COOH} + \text{Ca} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_2$.

2)

Решение

В правой части уравнения находятся ацетат магния $((\text{CH}_3\text{COO})_2\text{Mg})$ и вода $(\text{H}_2\text{O})$. Образование соли и воды характерно для реакции нейтрализации между кислотой и основанием, или для реакции между кислотой и основным оксидом. Кислотой является уксусная кислота $(\text{CH}_3\text{COOH})$. В качестве второго реагента может выступать гидроксид магния $(\text{Mg(OH)}_2)$.

Восстановленное уравнение реакции в молекулярном виде:

$2\text{CH}_3\text{COOH} + \text{Mg(OH)}_2 \rightarrow (\text{CH}_3\text{COO})_2\text{Mg} + 2\text{H}_2\text{O}$

Для написания полного ионного уравнения учтем, что уксусная кислота — слабая кислота (молекулярный вид), гидроксид магния — нерастворимое основание (молекулярный вид), ацетат магния — растворимая соль (диссоциирует на ионы), вода — слабый электролит (молекулярный вид).

Полное ионное уравнение:

$2\text{CH}_3\text{COOH} + \text{Mg(OH)}_2 \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{CH}_3\text{COO}^- + 2\text{H}_2\text{O}$

Ответ: Восстановленное уравнение в молекулярном виде: $2\text{CH}_3\text{COOH} + \text{Mg(OH)}_2 \rightarrow (\text{CH}_3\text{COO})_2\text{Mg} + 2\text{H}_2\text{O}$. Полное ионное уравнение: $2\text{CH}_3\text{COOH} + \text{Mg(OH)}_2 \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{CH}_3\text{COO}^- + 2\text{H}_2\text{O}$.

3)

Решение

В правой части уравнения находятся этилформиат $(\text{HCOOC}_2\text{H}_5)$ и вода $(\text{H}_2\text{O})$. Образование сложного эфира и воды является результатом реакции этерификации между карбоновой кислотой и спиртом. В данном случае кислотой является муравьиная кислота $(\text{HCOOH})$, а спиртом — этанол $(\text{C}_2\text{H}_5\text{OH})$.

Восстановленное уравнение реакции в молекулярном виде (реакция обратима, но по условию используем стрелку в одну сторону):

$\text{HCOOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{HCOOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$

Для написания полного ионного уравнения учтем, что все участники реакции являются слабыми электролитами или неэлектролитами: муравьиная кислота (слабая кислота), этанол (неэлектролит), этилформиат (неэлектролит), вода (слабый электролит). Поэтому в ионном уравнении все вещества записываются в молекулярном виде.

Полное ионное уравнение в данном случае совпадает с молекулярным:

$\text{HCOOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{HCOOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$

Ответ: Восстановленное уравнение в молекулярном виде: $\text{HCOOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{HCOOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$. Полное ионное уравнение совпадает с молекулярным: $\text{HCOOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow \text{HCOOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$.