Номер 764, страница 176 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

764. Установите соответствие между веществом и реактивом, который можно использовать для качественного определения этого вещества в смеси с другим веществом, указанным в скобках:

Напишите уравнения реакций.

Решение

А) глюкоза (в водном растворе, содержащем сахарозу)

Для качественного определения глюкозы в присутствии сахарозы используется реакция с гидроксидом меди(II) при нагревании. Глюкоза является альдегидоспиртом (содержит альдегидную группу в открытой форме) и относится к восстанавливающим сахарам. При нагревании со свежеосажденным гидроксидом меди(II) $Cu(OH)_2$ глюкоза окисляется до глюконовой кислоты, а голубой гидроксид меди(II) восстанавливается до оксида меди(I) $Cu_2O$, который выпадает в виде кирпично-красного осадка. Сахароза является невосстанавливающим дисахаридом и не дает такой реакции, так как не содержит свободной альдегидной группы. Оба вещества, являясь многоатомными спиртами, реагируют с $Cu(OH)_2$ без нагревания с образованием ярко-синего раствора, поэтому для их различения необходимо нагревание.

Уравнение реакции окисления глюкозы гидроксидом меди(II):

$CH_2OH(CHOH)_4CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_2OH(CHOH)_4COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

Ответ: 1

Б) глицерин (в этанольном растворе)

Для качественного определения глицерина в присутствии этанола используется реакция с гидроксидом меди(II) без нагревания. Глицерин является многоатомным спиртом (триолом), а этанол — одноатомным. Качественной реакцией на многоатомные спирты с соседними гидроксильными группами является взаимодействие со свежеосажденным гидроксидом меди(II) $Cu(OH)_2$. В результате реакции образуется растворимое комплексное соединение меди(II) (глицерат меди) ярко-синего цвета. Одноатомные спирты, такие как этанол, в эту реакцию не вступают.

Уравнение реакции образования глицерата меди(II):

$2C_3H_5(OH)_3 + Cu(OH)_2 \rightarrow [C_3H_5(OH)_2O]_2Cu + 2H_2O$

Ответ: 2

В) муравьиная кислота (в водном растворе, содержащем уксусную кислоту)

Для качественного определения муравьиной кислоты в присутствии уксусной кислоты можно использовать реакцию с гидроксидом меди(II) при нагревании. Молекула муравьиной кислоты ($HCOOH$) содержит как карбоксильную, так и альдегидную группу. Благодаря наличию альдегидной группы, муравьиная кислота, в отличие от других карбоновых кислот (например, уксусной), проявляет восстановительные свойства. При нагревании с гидроксидом меди(II) она окисляется до углекислого газа и воды, восстанавливая медь(II) до оксида меди(I) $Cu_2O$ (кирпично-красный осадок). Уксусная кислота ($CH_3COOH$) не содержит альдегидной группы и в эту окислительно-восстановительную реакцию не вступает.

Уравнение реакции окисления муравьиной кислоты гидроксидом меди(II):

$HCOOH + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2\uparrow + Cu_2O\downarrow + 3H_2O$

Ответ: 1