Номер 1, страница 204 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

1. В результате каких процессов: окисления или восстановления — можно осуществить превращение спиртов в альдегиды, а затем в карбоновые кислоты?

Превращение спиртов в альдегиды, а затем в карбоновые кислоты является последовательным процессом окисления. В органической химии окисление часто определяют как процесс, в результате которого молекула теряет атомы водорода или приобретает атомы кислорода, что ведет к увеличению степени окисления атома углерода.

Первый этап: превращение спирта в альдегид

Окисление первичных спиртов приводит к образованию альдегидов. Этот процесс можно представить как отщепление двух атомов водорода: одного от гидроксильной группы ($-OH$) и одного от атома углерода, с которым эта группа связана. Для того чтобы реакция остановилась на стадии альдегида, используют мягкие окислители.

Общая схема реакции:

$R-CH_2OH \xrightarrow{[O]} R-CHO + H_2O$

Здесь $R$ — это водородный атом или углеводородный радикал, а $[O]$ — условное обозначение окислителя. Степень окисления углерода в группе $-CH_2OH$ равна -1, а в альдегидной группе $-CHO$ она становится +1, что подтверждает протекание процесса окисления.

Пример: окисление этанола оксидом меди(II) при нагревании:

$C_2H_5OH + CuO \xrightarrow{t^\circ} CH_3CHO + Cu + H_2O$

Второй этап: превращение альдегида в карбоновую кислоту

Альдегиды, в свою очередь, легко окисляются дальше, присоединяя атом кислорода и превращаясь в карбоновые кислоты. Этот процесс может происходить даже под действием слабых окислителей.

Общая схема реакции:

$R-CHO \xrightarrow{[O]} R-COOH$

В этом случае степень окисления углерода в карбонильной группе $(+1)$ увеличивается до $(+3)$ в карбоксильной группе ($-COOH$).

Пример: качественная реакция на альдегиды («реакция серебряного зеркала»), где окислителем выступает аммиачный раствор оксида серебра:

$R-CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow R-COONH_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 + H_2O$

Таким образом, вся цепочка превращений «первичный спирт → альдегид → карбоновая кислота» является ступенчатым окислением.

Ответ: Превращение спиртов в альдегиды, а затем в карбоновые кислоты, можно осуществить в результате процессов окисления.