Номер 619, страница 139 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

619. Осуществите превращения согласно схеме:

этанол → этен → этанол → этановая кислота → $CH_3COONH_4$.

Решение

этанол → этен

Для получения этена из этанола проводят реакцию внутримолекулярной дегидратации (отщепления воды). Реакция протекает при нагревании этанола с концентрированной серной кислотой ($H_2SO_4$), которая является сильным водоотнимающим средством, при температуре выше 140°C (обычно 170-180°C).

$C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4(конц.), t > 140^{\circ}C} CH_2=CH_2 + H_2O$

Ответ: $C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4(конц.), t > 140^{\circ}C} C_2H_4 + H_2O$.

этен → этанол

Этанол можно получить из этена реакцией гидратации (присоединения воды). Эта реакция является промышленным способом синтеза этанола. Она протекает в присутствии кислотного катализатора (чаще всего ортофосфорной кислоты, $H_3PO_4$), при повышенной температуре (около 300°C) и давлении (7-8 МПа).

$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H_3PO_4, t, p} C_2H_5OH$

Ответ: $CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+, t, p} C_2H_5OH$.

этанол → этановая кислота

Этановая (уксусная) кислота образуется в результате окисления этанола. В лабораторных условиях для этого используют сильные окислители, например, перманганат калия ($KMnO_4$) или дихромат калия ($K_2Cr_2O_7$) в кислой среде (например, в серной кислоте). Реакция требует нагревания.

Пример с перманганатом калия:

$5C_2H_5OH + 4KMnO_4 + 6H_2SO_4 \rightarrow 5CH_3COOH + 4MnSO_4 + 2K_2SO_4 + 11H_2O$

Ответ: $5C_2H_5OH + 4KMnO_4 + 6H_2SO_4 \rightarrow 5CH_3COOH + 4MnSO_4 + 2K_2SO_4 + 11H_2O$.

этановая кислота → $CH_3COONH_4$

Ацетат аммония ($CH_3COONH_4$) является солью, образованной слабой кислотой (этановой) и слабым основанием (гидроксидом аммония). Его получают в результате реакции нейтрализации между этановой кислотой и аммиаком ($NH_3$) или его водным раствором (гидроксидом аммония, $NH_4OH$).

$CH_3COOH + NH_3 \rightarrow CH_3COONH_4$

Ответ: $CH_3COOH + NH_3 \rightarrow CH_3COONH_4$.