Номер 444, страница 101 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

444. При погружении нагретой почерневшей медной проволочки в стакан с веществом А проволочка снова стала блестящей и образовался альдегид состава $C_3H_6O$. Приведите возможную структурную формулу вещества А. Напишите уравнение реакции.

Решение

1. Нагретая почерневшая медная проволочка покрыта слоем оксида меди(II) ($CuO$), который имеет черный цвет. Он образуется при нагревании металлической меди на воздухе: $2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$.

2. При погружении этой проволочки в вещество А она снова становится блестящей, что указывает на восстановление оксида меди(II) до металлической меди ($Cu$), имеющей характерный красноватый блеск. Следовательно, вещество А является восстановителем, а оксид меди(II) — окислителем.

3. В результате реакции образуется альдегид состава $C_3H_6O$. Общая формула предельных одноатомных альдегидов — $C_nH_{2n}O$. Для $n=3$ формула совпадает с данной, следовательно, это пропаналь (пропионовый альдегид) со структурной формулой $CH_3-CH_2-CHO$.

4. Окисление спиртов оксидом меди(II) является качественной реакцией. Альдегиды образуются при окислении первичных спиртов. Так как в альдегиде (продукте реакции) 3 атома углерода, то и в исходном спирте (вещество А) должно быть 3 атома углерода. Первичным спиртом с тремя атомами углерода является пропанол-1.

5. Таким образом, вещество А — это пропанол-1. При его взаимодействии с оксидом меди(II) происходит окисление спирта до альдегида и восстановление оксида меди до металла.

Приведите возможную структурную формулу вещества А.

Вещество А — пропанол-1. Его структурная формула:

$$CH_3-CH_2-CH_2-OH$$

Напишите уравнение реакции.

Реакция окисления пропанола-1 оксидом меди(II) при нагревании:

$$CH_3CH_2CH_2OH + CuO \xrightarrow{t} CH_3CH_2CHO + Cu\downarrow + H_2O$$

В реакции участвуют пропанол-1 (вещество А) и оксид меди(II), в результате образуются пропаналь, металлическая медь и вода.

Ответ:
Структурная формула вещества А (пропанол-1): $$CH_3-CH_2-CH_2-OH$$ Уравнение реакции: $$CH_3CH_2CH_2OH + CuO \xrightarrow{t} CH_3CH_2CHO + Cu\downarrow + H_2O$$