Номер 5, страница 157, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Напишите уравнения следующих реакций:

а) получение этилацетата (этилового эфирауксусной кислоты) — основы жидкости для снятия лака;

б) синтез карбида алюминия — источника получения метана в лаборатории;

в) спиртового брожения глюкозы;

г) получение железа восстановлением водорода из железной окалины;

д) получение полистирола из ацетилена;

е) получение лавсанаиз этилена.

а) получение этилацетата (этилового эфира уксусной кислоты) — основы жидкости для снятия лака;

Этилацетат получают в реакции этерификации при взаимодействии уксусной кислоты с этиловым спиртом. Реакция является обратимой и катализируется сильными кислотами (например, серной кислотой).

$CH_3COOH + C_2H_5OH \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 + H_2O$

Реакция проводится в присутствии концентрированной серной кислоты $H_2SO_4$ в качестве катализатора и водоотнимающего средства.

Ответ: $CH_3COOH + C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$

б) синтез карбида алюминия — источника получения метана в лаборатории;

Карбид алюминия синтезируют прямым взаимодействием порошкообразного алюминия с углеродом (сажей или графитом) при высокой температуре (около 2000 o C) в инертной атмосфере.

$4Al + 3C \xrightarrow{t} Al_4C_3$

Ответ: $4Al + 3C \xrightarrow{2000o C} Al_4C_3$

в) спиртового брожения глюкозы;

Спиртовое брожение — это биохимический процесс, в ходе которого глюкоза под действием ферментов дрожжей расщепляется на этиловый спирт и диоксид углерода.

$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{ферменты \ дрожжей} 2C_2H_5OH + 2CO_2 \uparrow$

Ответ: $C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{ферменты} 2C_2H_5OH + 2CO_2$

г) получение железа восстановлением водорода из железной окалины;

Железная окалина представляет собой в основном смешанный оксид железа(II, III) с формулой $Fe_3O_4$. Железо можно получить из него восстановлением водородом при нагревании.

$Fe_3O_4 + 4H_2 \xrightarrow{t} 3Fe + 4H_2O$

Ответ: $Fe_3O_4 + 4H_2 \xrightarrow{t} 3Fe + 4H_2O$

д) получение полистирола из ацетилена;

Получение полистирола из ацетилена — это многостадийный процесс. Сначала из ацетилена получают мономер — стирол, который затем полимеризуют.

1. Получение бензола из ацетилена (реакция тримеризации, реакция Зелинского):

$3C_2H_2 \xrightarrow{C_{акт.}, 600o C} C_6H_6$

2. Получение этилбензола. Для этого нужен этилен, который также можно получить из ацетилена путем гидрирования:

$C_2H_2 + H_2 \xrightarrow{Pd/PbCO_3} C_2H_4$

Затем проводят алкилирование бензола этиленом (реакция Фриделя-Крафтса):

$C_6H_6 + C_2H_4 \xrightarrow{AlCl_3, H^+} C_6H_5C_2H_5$

3. Получение стирола (винилбензола) дегидрированием этилбензола:

$C_6H_5C_2H_5 \xrightarrow{kat, t} C_6H_5CH=CH_2 + H_2$

4. Полимеризация стирола:

$n(C_6H_5CH=CH_2) \xrightarrow{инициатор, t} [-CH(C_6H_5)-CH_2-]_n$

Ответ: Цепочка превращений: $C_2H_2 \rightarrow C_6H_6$; $C_2H_2 \rightarrow C_2H_4$; $C_6H_6 + C_2H_4 \rightarrow C_6H_5C_2H_5 \rightarrow C_6H_5CH=CH_2 \rightarrow [-CH(C_6H_5)-CH_2-]_n$

е) получение лавсана из этилена.

Лавсан (полиэтилентерефталат, ПЭТ) — это сложный полиэфир, получаемый реакцией поликонденсации двух мономеров: этиленгликоля и терефталевой кислоты. Синтез терефталевой кислоты из этилена является очень сложной задачей, поэтому в промышленности ее получают окислением параксилола. Этилен используется для синтеза второго мономера — этиленгликоля.

1. Получение этиленгликоля из этилена (через стадию образования этиленоксида):

$2CH_2=CH_2 + O_2 \xrightarrow{Ag, 250o C} 2(CH_2CH_2)O$

$(CH_2CH_2)o + H_2o \xrightarrow{H^+, t} HO-CH_2-CH_2-OH$

2. Получение терефталевой кислоты (промышленный способ из параксилола):

$C_6H_4(CH_3)_2 + 3O_2 \xrightarrow{kat} C_6H_4(COOH)_2 + 2H_2O$

3. Реакция поликонденсации этиленгликоля и терефталевой кислоты:

$n HO-CH_2-CH_2-OH + n HOOC-C_6H_4-COOH \xrightarrow{t, kat} [-O-CH_2-CH_2-O-CO-C_6H_4-CO-]_n + 2n H_2O$

Ответ: Основные стадии: получение этиленгликоля из этилена ($C_2H_4 \rightarrow HOCH_2CH_2OH$) и его последующая поликонденсация с терефталевой кислотой. Уравнение поликонденсации: $n HOCH_2CH_2OH + n C_6H_4(COOH)_2 \rightarrow [-OCH_2CH_2OCOC_6H_4CO-]_n + 2n H_2O$