Номер 2, страница 154, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Охарактеризуйте метанол и этанол, каким способом их получают?

Метанол

Метанол (метиловый спирт, древесный спирт) – это простейший представитель класса одноатомных спиртов. Его химическая формула – $CH_3OH$.

Характеристика:

Метанол представляет собой бесцветную, летучую, легкоподвижную жидкость с характерным спиртовым запахом (похожим на запах этанола). Он смешивается с водой и большинством органических растворителей в любых соотношениях. Температура кипения составляет 64,7 o C. Важнейшей характеристикой метанола является его высокая токсичность. Попадание в организм даже небольших количеств (5-10 мл) вызывает тяжёлое отравление, приводящее к слепоте, а доза в 30 мл и более часто оказывается смертельной.

Химические свойства метанола типичны для первичных спиртов:

- Горит слабосветящимся синеватым пламенем: $2CH_3OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 4H_2O$.

- Вступает в реакцию с щелочными металлами с образованием метилата: $2CH_3OH + 2Na \rightarrow 2CH_3ONa + H_2 \uparrow$.

- Окисляется до формальдегида, а затем до муравьиной кислоты: $CH_3OH + [O] \rightarrow HCHo + H_2O$.

Способы получения:

1. Промышленный способ – каталитический синтез из синтез-газа (смеси оксида углерода(II) и водорода). Этот метод является основным в настоящее время. Реакция протекает при высокой температуре (250 o C), давлении (5–10 МПа) и в присутствии катализатора ($CuO-ZnO-Al_2O_3$).

$Co + 2H_2 \rightleftharpoons CH_3OH$

2. Исторический способ – сухая перегонка древесины (пиролиз). В настоящее время этот метод практически не используется для промышленного производства, отсюда и название «древесный спирт».

Ответ: Метанол ($CH_3OH$) – простейший одноатомный спирт, является сильным ядом. Основной промышленный способ его получения – каталитический синтез из оксида углерода(II) и водорода.

Этанол (этиловый спирт, винный спирт) – это одноатомный спирт с формулой $C_2H_5OH$.

Характеристика:

Этанол – бесцветная, летучая жидкость с характерным запахом и жгучим вкусом. Он неограниченно растворим в воде. Температура кипения – 78,4 o C. Этанол является действующим компонентом алкогольных напитков, оказывает угнетающее действие на центральную нервную систему. В больших дозах является ядом.

Химические свойства этанола также характерны для первичных спиртов:

- Горит с образованием углекислого газа и воды: $C_2H_5OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O$.

- Реагирует с активными металлами с образованием этилата: $2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2 \uparrow$.

- Окисляется до уксусного альдегида и далее до уксусной кислоты: $C_2H_5OH + [O] \rightarrow CH_3CHo + H_2O$.

- Вступает в реакции дегидратации: при нагревании с концентрированной серной кислотой выше 140 o C образуется этилен ($CH_2=CH_2$), а при температуре около 140 o C – диэтиловый эфир ($C_2H_5OC_2H_5$).

Способы получения:

1. Спиртовое брожение (биохимический способ). Этот метод основан на ферментации сахаров (глюкозы) под действием дрожжей. В качестве сырья используют сахаросодержащие (сахарная свекла, виноград) или крахмалсодержащие (картофель, зерновые) продукты. Крахмал предварительно гидролизуют до глюкозы.

$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{\text{дрожжи}} 2C_2H_5OH + 2CO_2 \uparrow$

2. Промышленный (синтетический) способ – гидратация этилена. Этилен, полученный при крекинге нефтепродуктов, взаимодействует с водой в присутствии катализатора (ортофосфорной кислоты) при высокой температуре и давлении.

$CH_2=CH_2 + H_2o \xrightarrow{t, p, H_3PO_4} C_2H_5OH$

Ответ: Этанол ($C_2H_5OH$) – одноатомный спирт, основной компонент алкогольных напитков. Его получают двумя основными способами: спиртовым брожением углеводов и промышленной гидратацией этилена.