Номер 687, страница 153 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

687. Напишите уравнения реакций, при помощи которых из метилацетата можно получить формальдегид.

Дано:

Исходное вещество: метилацетат ($CH_3COOCH_3$).

Найти:

Уравнения реакций для получения формальдегида ($HCHO$).

Решение:

Чтобы получить формальдегид из метилацетата, необходимо провести цепочку превращений. Метилацетат — это сложный эфир, образованный метанолом и уксусной кислотой. Формальдегид — это альдегид, который можно получить окислением соответствующего спирта, то есть метанола. Следовательно, синтез будет проходить в две стадии:

1. Получение метанола из метилацетата путем гидролиза.

2. Получение формальдегида из метанола путем окисления.

Рассмотрим каждую стадию подробно.

1. Гидролиз метилацетата

Сложные эфиры подвергаются гидролизу (реакции с водой) с образованием спирта и карбоновой кислоты. Реакция может протекать как в кислой, так и в щелочной среде. Щелочной гидролиз (омыление) является необратимым и протекает с большим выходом продуктов, поэтому он предпочтительнее для получения спирта. Проведем гидролиз метилацетата в присутствии щелочи, например, гидроксида натрия ($NaOH$).

Уравнение реакции:

$CH_3COOCH_3 + NaOH \xrightarrow{t} CH_3COONa + CH_3OH$

В результате реакции образуются ацетат натрия и метанол (метиловый спирт).

2. Окисление метанола

Метанол, как первичный спирт, окисляется до альдегида — формальдегида (метаналя). В качестве окислителя можно использовать оксид меди(II) ($CuO$) при нагревании. Это классический лабораторный способ получения альдегидов из первичных спиртов.

Уравнение реакции:

$CH_3OH + CuO \xrightarrow{t} HCHO + Cu + H_2O$

В ходе этой реакции метанол окисляется до формальдегида, а черный порошок оксида меди(II) восстанавливается до металлической меди красного цвета.

Ответ:

Цепочка превращений для получения формальдегида из метилацетата может быть описана следующими уравнениями реакций:

1. Щелочной гидролиз метилацетата для получения метанола:

$CH_3COOCH_3 + NaOH \xrightarrow{t} CH_3COONa + CH_3OH$

2. Окисление полученного метанола до формальдегида:

$CH_3OH + CuO \xrightarrow{t} HCHO + Cu + H_2O$