Номер 6, страница 140 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Составьте уравнения реакций получения:

а) метилового эфира муравьиной кислоты, исходя из метана;

б) этилового эфира уксусной кислоты, исходя из этилена.

а) Решение

Для получения метилового эфира муравьиной кислоты ($HCOOCH_3$) из метана ($CH_4$) необходимо в несколько стадий получить исходные вещества для реакции этерификации: метанол ($CH_3OH$) и муравьиную кислоту ($HCOOH$).

1. Получение метанола из метана. Процесс включает две стадии: свободно-радикальное хлорирование метана и последующий щелочной гидролиз полученного хлорметана. $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Cl + HCl$ $CH_3Cl + NaOH(aq) \rightarrow CH_3OH + NaCl$

2. Получение муравьиной кислоты. Её можно синтезировать из метанола, который мы получили на предыдущем шаге (или в параллельном процессе из метана). Окисление проводят в две стадии через промежуточное образование формальдегида. $CH_3OH + Cuo \xrightarrow{t} HCHo + Cu + H_2O$ $HCHo + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} HCOOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

3. Реакция этерификации. Заключительным этапом является реакция между полученными муравьиной кислотой и метанолом в присутствии концентрированной серной кислоты в качестве катализатора и водоотнимающего средства. $HCOOH + CH_3OH \rightleftharpoons H_2SO_4(\text{конц.}) HCOOCH_3 + H_2O$

Ответ:

Уравнения реакций для получения метилового эфира муравьиной кислоты из метана:

1) $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Cl + HCl$

2) $CH_3Cl + NaOH \rightarrow CH_3OH + NaCl$

3) $CH_3OH + Cuo \xrightarrow{t} HCHo + Cu + H_2O$

4) $HCHo + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} HCOOH + Cu_2o + 2H_2O$

5) $HCOOH + CH_3OH \rightleftharpoons H_2SO_4 HCOOCH_3 + H_2O$

б) Решение

Для получения этилового эфира уксусной кислоты ($CH_3COOCH_2CH_3$) из этилена ($CH_2=CH_2$) необходимо синтезировать этанол ($CH_3CH_2OH$) и уксусную кислоту ($CH_3COOH$).

1. Получение этанола. Этанол получают каталитической гидратацией этилена (присоединением воды) в присутствии кислоты. $CH_2=CH_2 + H_2o \xrightarrow{H^+, t, p} CH_3CH_2OH$

2. Получение уксусной кислоты. Уксусную кислоту получают окислением этанола. Можно использовать сильные окислители, например, подкисленный раствор перманганата калия. В этом случае окисление идет в одну стадию. $5CH_3CH_2OH + 4KMnO_4 + 6H_2SO_4 \rightarrow 5CH_3COOH + 4MnSO_4 + 2K_2SO_4 + 11H_2O$

3. Реакция этерификации. Этиловый эфир уксусной кислоты образуется в результате реакции этерификации между уксусной кислотой и этанолом. $CH_3COOH + CH_3CH_2OH \rightleftharpoons H_2SO_4(\text{конц.}) CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$

Ответ:

Уравнения реакций для получения этилового эфира уксусной кислоты из этилена:

1) $CH_2=CH_2 + H_2o \xrightarrow{H^+, t, p} CH_3CH_2OH$

2) $5CH_3CH_2OH + 4KMnO_4 + 6H_2SO_4 \rightarrow 5CH_3COOH + 4MnSO_4 + 2K_2SO_4 + 11H_2O$

3) $CH_3COOH + CH_3CH_2OH \rightleftharpoons H_2SO_4 CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O$