номер 9, страница 243 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

9.Как получить этилацетат из карбида кальция, используя только неорганические вещества? Напишите уравнения реакций.

9.Решение:

Для синтеза этилацетата ($\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5$) необходимы уксусная кислота ($\text{CH}_3\text{COOH}$) и этиловый спирт ($\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$). Оба этих вещества можно получить из ацетилена через промежуточное образование уксусного альдегида, используя только неорганические реагенты.

Схема и уравнения последовательных реакций:

1. Получение ацетилена (гидролиз карбида кальция):
При взаимодействии карбида кальция с водой образуется ацетилен и гидроксид кальция: $$\text{CaC}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{C}_2\text{H}_2\uparrow + \text{Ca(OH)}_2$$

2. Получение уксусного альдегида (реакция Кучерова):
Гидратация ацетилена в присутствии солей ртути($\text{II}$) в кислой среде приводит к образованию этаналя: $$\text{C}_2\text{H}_2 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{Hg}^{2+},\, \text{H}^+} \text{CH}_3\text{CHO}$$

3. Получение уксусной кислоты (окисление части альдегида):
Окисление ацетальдегида можно провести, например, свежеосажденным гидроксидом меди($\text{II}$) при нагревании: $$\text{CH}_3\text{CHO} + 2\text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{t} \text{CH}_3\text{COOH} + \text{Cu}_2\text{O}\downarrow + 2\text{H}_2\text{O}$$(Также допустимо каталитическое окисление кислородом воздуха: $2\text{CH}_3\text{CHO} + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{cat}} 2\text{CH}_3\text{COOH}$).

4. Получение этанола (восстановление второй части альдегида):
Водородное восстановление этаналя на металлическом катализаторе (никель) приводит к образованию этанола: $$\text{CH}_3\text{CHO} + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{Ni},\, t} \text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$$

5. Получение сложного эфира — этилацетата (реакция этерификации):
Взаимодействие полученных уксусной кислоты и этанола в присутствии концентрированной серной кислоты в качестве катализатора и водоотнимающего средства: $$\text{CH}_3\text{COOH} + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \overset{\text{H}_2\text{SO}_4\text{ (конц.)},\, t}{\rightleftarrows} \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}$$

Ответ: этилацетат получен в 5 стадий с применением только неорганических реагентов ($\text{H}_2\text{O}$, $\text{Cu(OH)}_2$, $\text{H}_2$, $\text{H}_2\text{SO}_4$, соли ртути).