Номер 3, страница 204 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

3. Из пропаналя получите:

а) пропановую кислоту;

б) пропанол-1;

в) пропан.

а) пропановую кислоту

Пропановую кислоту ($CH_3CH_2COOH$) можно получить из пропаналя путем его окисления. Альдегиды легко окисляются, например, при нагревании с гидроксидом меди(II). Эта реакция также является качественной на альдегидную группу, так как наблюдается изменение цвета осадка с голубого ($Cu(OH)_2$) на кирпично-красный ($Cu_2O$).

Уравнение реакции окисления пропаналя:

$CH_3CH_2CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_3CH_2COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

Ответ: Реакция окисления пропаналя гидроксидом меди(II): $CH_3CH_2CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_3CH_2COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$.

б) пропанол-1

Пропанол-1 ($CH_3CH_2CH_2OH$) — это первичный спирт, который получают из соответствующего альдегида (пропаналя) реакцией восстановления. Восстановление проводят путем гидрирования (присоединения водорода) в присутствии катализаторов, таких как никель (Ni), платина (Pt) или палладий (Pd), при нагревании и повышенном давлении.

Уравнение реакции гидрирования пропаналя:

$CH_3CH_2CHO + H_2 \xrightarrow{Ni, t^\circ, p} CH_3CH_2CH_2OH$

Ответ: Реакция каталитического гидрирования пропаналя: $CH_3CH_2CHO + H_2 \xrightarrow{Ni, t^\circ, p} CH_3CH_2CH_2OH$.

в) пропан

Получение пропана ($CH_3CH_2CH_3$) из пропаналя — это процесс полного восстановления альдегидной группы до метильной. Его можно осуществить в несколько стадий.

Стадия 1: Восстановление пропаналя до пропанола-1.

Пропаналь восстанавливают водородом на никелевом катализаторе до первичного спирта — пропанола-1 (см. пункт б).

$CH_3CH_2CHO + H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3CH_2CH_2OH$

Стадия 2: Дегидратация пропанола-1 до пропена.

Из пропанола-1 отщепляют молекулу воды (дегидратация) с помощью водоотнимающего средства, например, концентрированной серной кислоты при нагревании выше 140°C. В результате образуется алкен — пропен.

$CH_3CH_2CH_2OH \xrightarrow{H_2SO_4 (\text{конц.}), t > 140^\circ C} CH_3-CH=CH_2 + H_2O$

Стадия 3: Гидрирование пропена до пропана.

На заключительном этапе пропен гидрируют водородом в присутствии катализатора, получая предельный углеводород — пропан.

$CH_3-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3-CH_2-CH_3$

Ответ: Синтез в три стадии:
1. $CH_3CH_2CHO + H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3CH_2CH_2OH$
2. $CH_3CH_2CH_2OH \xrightarrow{H_2SO_4 (\text{конц.}), t > 140^\circ C} CH_3-CH=CH_2 + H_2O$
3. $CH_3-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3-CH_2-CH_3$