Номер 3, страница 136 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Составьте уравнения реакций получения уксусной кислоты, исходя из:

а) карбоната кальция;

б) метана.

а) карбоната кальция;

Получение уксусной кислоты из карбоната кальция — это многостадийный процесс, который начинается с неорганических веществ и переходит к органическим. Данная последовательность реакций является одним из классических промышленных методов синтеза.

1. Термическое разложение карбоната кальция (известняка) для получения оксида кальция (негашеной извести):

$CaCO_3 \xrightarrow{900-1200^{\circ}C} Cao + CO_2\uparrow$

2. Получение карбида кальция путем прокаливания оксида кальция с коксом (углем) в электропечах:

$Cao + 3C \xrightarrow{2000-2500^{\circ}C} CaC_2 + CO\uparrow$

3. Гидролиз карбида кальция для получения ацетилена:

$CaC_2 + 2H_2o \rightarrow C_2H_2\uparrow + Ca(OH)_2$

4. Гидратация ацетилена в присутствии солей ртути (реакция Кучерова) для получения ацетальдегида (уксусного альдегида):

$C_2H_2 + H_2o \xrightarrow{HgSO_4, H_2SO_4} CH_3CHO$

5. Каталитическое окисление ацетальдегида кислородом воздуха до уксусной кислоты:

$2CH_3CHo + O_2 \xrightarrow{Mn(CH_3COO)_2} 2CH_3COOH$

Ответ:

$CaCO_3 \xrightarrow{t^{\circ}} Cao + CO_2\uparrow$

$Cao + 3C \xrightarrow{t^{\circ}} CaC_2 + CO\uparrow$

$CaC_2 + 2H_2o \rightarrow C_2H_2\uparrow + Ca(OH)_2$

$C_2H_2 + H_2o \xrightarrow{Hg^{2+}} CH_3CHO$

$2CH_3CHo + O_2 \xrightarrow{кат.} 2CH_3COOH$

б) метана.

Существует несколько способов получения уксусной кислоты из метана. Один из них основан на получении ацетилена, который затем превращается в уксусную кислоту по схеме, аналогичной пункту а).

1. Пиролиз (термическое разложение) метана при очень высокой температуре для получения ацетилена:

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

2. Гидратация ацетилена (реакция Кучерова) с образованием ацетальдегида:

$C_2H_2 + H_2o \xrightarrow{HgSO_4, H_2SO_4} CH_3CHO$

3. Окисление ацетальдегида до уксусной кислоты:

$2CH_3CHo + O_2 \xrightarrow{кат.} 2CH_3COOH$

Другим важным промышленным способом является карбонилирование метанола, который также получают из метана.

Ответ:

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

$C_2H_2 + H_2o \xrightarrow{Hg^{2+}} CH_3CHO$

$2CH_3CHo + O_2 \xrightarrow{кат.} 2CH_3COOH$