номер 3, страница 225 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

3.В четырёх неподписанных пробирках находятся водные растворы веществ: этанол, глицерин, этаналь и уксусная кислота. В вашем распоряжении имеются водные растворы веществ: сода ($NaHCO_3$), сульфат меди(II) и гидроксид натрия. Как при помощи имеющихся реактивов различить вещества в пробирках? Подробно опишите ход эксперимента и наблюдения. Составьте соответствующие уравнения реакций.

План распознавания веществ: для качественного определения каждого из соединений отберем пробы исследуемых растворов в отдельные пробирки, чтобы сохранить исходные вещества.

1.Определение уксусной кислоты ($CH_3COOH$)

К отдельным порциям четырех растворов прильем небольшое количество раствора гидрокарбоната натрия ($NaHCO_3$).

Наблюдения: в пробирке с уксусной кислотой наблюдается интенсивное вспенивание — выделение бесцветного газа без запаха ($CO_2$). В остальных пробирках видимых изменений не происходит.

Уравнение реакции:
$$CH_3COOH + NaHCO_3 \rightarrow CH_3COONa + H_2O + CO_2\uparrow$$

2.Приготовление свежеосажденного гидроксида меди(II)

Для дальнейшего анализа приготовим качественный реактив: к раствору гидроксида натрия ($NaOH$) добавим несколько капель раствора сульфата меди(II) ($CuSO_4$) до выпадения осадка.

Наблюдения: образуется голубой студенистый осадок гидроксида меди(II).

Уравнение реакции:
$$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$$

3.Определение глицерина ($C_3H_5(OH)_3$)

К пробам трех оставшихся нераспознанными веществ (этанол, этаналь, глицерин) прильем свежеприготовленный осадок $Cu(OH)_2$ с щелочью при комнатной температуре и встряхнем пробирки.

Наблюдения: в пробирке с глицерином (как многоатомным спиртом, содержащим вицинальные гидроксильные группы) осадок полностью растворяется с образованием прозрачного раствора ярко-синего (василькового) цвета — комплексного соединения меди(II).

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

4.Различение этаналя ($CH_3CHO$) и этанола ($CH_3CH_2OH$)

В двух оставшихся пробирках осадок $Cu(OH)_2$ не растворился при комнатной температуре. Нагреем обе эти пробирки на спиртовке.

Наблюдения:

• В пробирке с этаналем происходит окисление альдегида: голубой осадок гидроксида меди(II) сначала желтеет (образуется нестойкий $CuOH$), а затем переходит в осадок кирпично-красного цвета ($Cu_2O$).
• В пробирке с этанолом реакция окисления не идет: голубой осадок гидроксида меди(II) просто разлагается от нагревания с образованием черного порошка оксида меди(II) ($CuO$).

Уравнения реакций:

Для этаналя:
$$CH_3CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CH_3COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$$

Для этанола (термическое разложение избытка реактива):
$$Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO\downarrow + H_2O$$

Вывод: все четыре исходных вещества успешно идентифицированы по характерным качественным реакциям.