Подпишись на наш Instagram, если хочешь сдать экзамены на отлично! @shpory_2020_

§ 33. Химические свойства этанола

1. Перечислите химические реакции, характерные для этанола.

Реакция замещения:
$\mathrm{\underset{этанол}{2CH_3-CH_2}-OH+2Na\rightarrow\\
\rightarrow \underset{этилат натрия}{2CH_3-CH_2}-ONa+H_2\uparrow}$

Горение:
$\mathrm{CH_3-CH_2-OH+3O_2\rightarrow2CO_2+3H_2O}$

Реакции окисления:
$\mathrm{\underset{этанол}{H_3C}-CH_2-OH\xrightarrow{[O]}\underset{уксусный альдегид}{CH_3\overset{\large H}{\overset{|}{C}}=O}}$
$\mathrm{\underset{этанол}{CH_3-CH_2}-OH\xrightarrow{[O]}\underset{уксусная кислота}{CH_3COOH}}$

2. Разъясните, исходя из строения молекулы этанола, какой атом водорода и почему будет замещаться на атом металла в реакции с активными металлами

В молекуле этанола существует единственный атом водорода, связанный с атомом кислорода, именно он и замещается на активные металлы:

$\mathrm{2CH_3-CH_2-OH+2Na\rightarrow\\
\rightarrow \underset{этилат\, натрия}{2CH_3-CH_2-ONa}+H_2\uparrow}$

3. В чем состоит различие между реакциями горения и частичного окисления спиртов? Составьте уравнение реакции горения метанола

В результате полного окисления (горения) спиртов образуются $\mathrm{CO_2}$ и $\mathrm{H_2O};$ при частичном же окислении могут образоваться и другие продукты, в частности уксусная кислота $\mathrm{CH_3COOH}.$

4. Составьте уравнения химических реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: а) метан → хлорметан; б) этанол → этилат натрия. Назовите тип реакций.

а) $\mathrm{3CH_3OH+\underset{ \begin{array}{c}треххлористый\\фосфор\end{array}}{PCl_3}\rightarrow \underset{хлорметан}{3CH_3Cl}+\underset{\begin{array}{c}фосфористая\\кислота\end{array}}{H_3PO_4}}$

б) $\mathrm{2C_2H_5OH+2Na\rightarrow\underset{этилат\,натрия}{2C_2H_5ONa}+H_2\uparrow}$

Это реакции замещения.

5. Как вы думаете, для пропанола-1 характерны такие же химические свойства, как и для этанола?

Да, для пропанола-1 характерны такие же химические свойства, как и для этанола, например:

$\mathrm{2CH_3CH_2CH_2OH+2Na\rightarrow \\ \rightarrow 2CH_3CH_2CH_2ONa+H_2\uparrow}$

6. Почему метанол и денатурат нельзя употреблять для изготовления каких-либо напитков или в чистом виде?

Метанол обладает ядовитыми свойствами, как и денатурат и технический спирт, поэтому употреблять их дл изготовления каких-либо напитков нельзя, так как они смертельно опасны для человека.

7. Укажите пары веществ, в реакции которых выделяется водород: а) метанол и натрий; б) соляная кислота и цинк; в) серная кислота (концентрированная) и медь; г) вода и натрий; д) серная кислота (разбавленная) и магний; е) гидроксид натрия и калий.

а) Метанол и натрий, б) соляная кислота и цинк, г) вода и натрий, д) серная кислота (разбавленная) и магний.

8. Рассчитайте объем (н. у.) водорода, который выделится в реакции металлического натрия, взятого в избытке, с этанолом массой 14,72 г.

Дано: $m\mathrm{(C_2H_5OH)}=14.72$ г

Найти: $V\mathrm{(H_2)}-?$

Решение:

1) Определим химическое количество спирта: $n=\dfrac{m}{M};$
$M_r\mathrm{(C_2H_5OH)}=2A_r\mathrm{(C)}+6A_r\mathrm{(H)}+A_r\mathrm{(O)}=$ $24+6+16=46;\\
M\mathrm{(C_2H_5OH)}=46$ г/моль;
$n\mathrm{(C_2H_5OH)}=\dfrac{14.72\,\small{г}}{46\,\small{г/моль}}=0.32$ моль.

2) Составляем уравнение реакции для определения химического количества водорода:
$\overset{0.32\,моль}{\dfrac{\mathrm{2C_2H_5OH}}{2\,\small{моль}}}+2\mathrm{Na\rightarrow 2C_2H_5ONa}+\overset{x\,моль}{\dfrac{\mathrm{H_2}\uparrow}{1\,\small{моль}}}\\
\dfrac{0.32}{2}=\dfrac{x}{1};$
$x=0.16$ моль.

3) Определяем объём водорода:
$V=n·V_m;$ $V_m=22.4$ дм$^3$/моль;
$V\mathrm{(H_2)}=0.16$ моль $·22.4$ дм$^3$/моль $=3.584$ дм$^3.$

Ответ: $V\mathrm{(H_2)}=3.584$ дм$^3.$

9. Рассчитайте объем (н. у.) кислорода, который необходим для сжигания этанола химическим количеством 0,45 моль.

Дано: $n\mathrm{(C_2H_5OH)}=0.45$ моль

Найти: $V\mathrm{(O_2)}-?$

Решение:

1) Составляем уравнение реакции для определения химического количества кислорода:
$\dfrac{\overset{0.45\,моль}{\mathrm{C_2H_5OH}}}{1\,\small{моль}}+\dfrac{\overset{x\,моль}{\mathrm{3O_2}}}{3\,\small{моль}}\rightarrow \mathrm{2CO_2+3H_2O}\\
\dfrac{0.45}{1}=\dfrac{x}{3};$ $x=1.35$ моль.

2) Определяем объём кислорода:
$V=n·V_m;$ $V_m=22.4$ дм$^3$/моль;
$V\mathrm{(O_2)}=1.35$ моль $ ·22.4$ дм$^3$/моль $=30.24$ дм$^3.$

Ответ: $30.24\, дм^3.$

10. Избыток металлического натрия внесли последовательно в пробирки с метанолом и этанолом, взятыми в равных химических количествах. В каком соотношении будут находиться объемы (н. у.) выделившегося в реакциях водорода? Приведите наиболее рациональный способ решения задачи.

$\mathrm{\underset{2\, моль}{\underline{2CH_3OH}}+2Na\rightarrow 2CH_3ONa+\underset{1\, моль}{\underline{H_2\uparrow}}\\
2C\underset{2\,моль}{\underline{H_3CH_2}}OH+2Na\rightarrow 2CH_3CH_2ONa+\underset{1\,моль}{\underline{H_2\uparrow}}}$

2/2-1/1. Отсюда видно, что при равных химических количествах спиртов выделяется водород в соотношении 1:1.