Номер 3, страница 127 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Напишите уравнения реакций для цепочек химических превращений:

а) алкен $ \rightarrow $ алкилгалогенид $ \rightarrow $ спирт $ \rightarrow $ альдегид;

б) $CH_4 \rightarrow CH \equiv CH \rightarrow CH_3CHo \rightarrow CH_3CH_2OH$.

а) Цепочка превращений: алкен → алкилгалогенид → спирт → альдегид. Для примера используем этен в качестве исходного алкена.

1. Получение алкилгалогенида из алкена (реакция гидрогалогенирования). К этену присоединяется галогеноводород, например, бромоводород. Двойная связь разрывается, и атомы водорода и брома присоединяются к атомам углерода.

$CH_2=CH_2 + HBr \rightarrow CH_3-CH_2-Br$ (бромэтан)

2. Получение спирта из алкилгалогенида (щелочной гидролиз). Бромэтан реагирует с водным раствором щелочи (например, $NaOH$ или $KOH$), в результате чего атом брома замещается на гидроксогруппу.

$CH_3-CH_2-Br + KOH_{(водн.)} \rightarrow CH_3-CH_2-OH + KBr$ (этанол)

3. Получение альдегида из спирта (окисление первичного спирта). Для получения альдегида из первичного спирта необходимо мягкое окисление. Например, при пропускании паров этанола над нагретым оксидом меди(II).

$CH_3-CH_2-OH + Cuo \xrightarrow{t^\circ} CH_3-CHo + Cu + H_2O$ (этаналь)

Ответ:

1. $CH_2=CH_2 + HBr \rightarrow CH_3-CH_2-Br$

2. $CH_3-CH_2-Br + KOH_{(водн.)} \rightarrow CH_3-CH_2-OH + KBr$

3. $CH_3-CH_2-OH + Cuo \xrightarrow{t^\circ} CH_3-CHo + Cu + H_2O$

б) Цепочка превращений: $CH_4 \rightarrow CH \equiv CH \rightarrow CH_3CHo \rightarrow CH_3CH_2OH$.

1. Получение ацетилена из метана (пиролиз). Реакция проводится при очень высокой температуре (около 1500o C) с быстрым охлаждением продуктов для предотвращения их дальнейшего разложения.

$2CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C} CH \equiv CH + 3H_2$

2. Получение этаналя (ацетальдегида) из ацетилена (реакция Кучерова). Это реакция гидратации ацетилена в присутствии катализатора — солей ртути(II) в кислой среде.

$CH \equiv CH + H_2o \xrightarrow{H_2SO_4, HgSO_4} CH_3-CHO$

3. Получение этанола из этаналя (реакция восстановления). Альдегиды восстанавливаются до первичных спиртов. Это можно сделать с помощью гидрирования (присоединения водорода) в присутствии металлических катализаторов (Ni, Pt, Pd).

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

Ответ:

1. $2CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C} CH \equiv CH + 3H_2$

2. $CH \equiv CH + H_2o \xrightarrow{H_2SO_4, HgSO_4} CH_3-CHO$

3. $CH_3-CHo + H_2 \xrightarrow{Ni, t^\circ} CH_3-CH_2-OH$