Номер 8, страница 232 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

8. Дана схема превращений органических веществ:

$C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{H_2O/H_2SO_4, t} A \xrightarrow{\text{спиртовое брожение}} B \xrightarrow{H_2SO_4/170^\circ C} C \xrightarrow{HBr} D.$

Напишите уравнения протекающих реакций.

Решение

Проанализируем каждый этап предложенной схемы химических превращений, чтобы определить вещества A, B, C, D и написать соответствующие уравнения реакций.

1. Исходное вещество с формулой $C_{12}H_{22}O_{11}$ является дисахаридом (в данном контексте, скорее всего, сахарозой или мальтозой). Первая стадия — это гидролиз дисахарида в кислой среде ($H_2SO_4$) при нагревании. В результате гидролиза сахарозы образуется смесь глюкозы и фруктозы. Вещество A, вступающее в следующую реакцию брожения, — это глюкоза.

$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4, t} C_6H_{12}O_6 + C_6H_{12}O_6$

2. Далее глюкоза (A) подвергается спиртовому брожению под действием ферментов дрожжей. Этот биохимический процесс приводит к образованию этанола (этилового спирта) и углекислого газа. Таким образом, вещество B — это этанол.

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

3. Вещество B (этанол) вступает в реакцию дегидратации при нагревании до 170 °C в присутствии концентрированной серной кислоты. В этих условиях происходит внутримолекулярное отщепление молекулы воды, что приводит к образованию алкена — этена (этилена). Это вещество C.

$C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, 170^\circ C} CH_2=CH_2 + H_2O$

4. На последнем этапе этен (C) реагирует с бромоводородом ($HBr$). Происходит реакция электрофильного присоединения по двойной связи, в результате которой образуется галогеналкан — бромэтан. Это вещество D.

$CH_2=CH_2 + HBr \rightarrow CH_3-CH_2Br$

Ответ:

Уравнения реакций для данной схемы превращений:

1. $C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4, t} C_6H_{12}O_6 + C_6H_{12}O_6$

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

3. $C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, 170^\circ C} CH_2=CH_2 + H_2O$

4. $CH_2=CH_2 + HBr \rightarrow CH_3-CH_2Br$