Номер 440, страница 100 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

440. Напишите уравнения реакций бутанола-2:

а) с натрием;

б) бромоводородом;

в) *хромовой смесью.

Бутанол-2 – это вторичный спирт, его структурная формула: $CH_3-CH(OH)-CH_2-CH_3$.

а) с натрием;

При взаимодействии бутанола-2 с активным металлом, таким как натрий, происходит замещение атома водорода в гидроксогруппе на атом металла. В результате образуется алкоголят – бутанолат-2 натрия – и выделяется газообразный водород. Эта реакция является качественной для спиртов.

Уравнение реакции:

$2CH_3CH(OH)CH_2CH_3 + 2Na \rightarrow 2CH_3CH(ONa)CH_2CH_3 + H_2 \uparrow$

Ответ: $2CH_3CH(OH)CH_2CH_3 + 2Na \rightarrow 2CH_3CH(ONa)CH_2CH_3 + H_2 \uparrow$.

б) бромоводородом;

Реакция бутанола-2 с бромоводородом ($HBr$) – это реакция нуклеофильного замещения. Гидроксильная группа (-OH) спирта замещается на атом брома. Реакция обычно протекает при нагревании в присутствии сильной кислоты (например, $H_2SO_4$) в качестве водоотнимающего средства и катализатора.

Уравнение реакции:

$CH_3CH(OH)CH_2CH_3 + HBr \xrightarrow{t, H_2SO_4} CH_3CH(Br)CH_2CH_3 + H_2O$

В результате реакции образуется 2-бромбутан и вода.

Ответ: $CH_3CH(OH)CH_2CH_3 + HBr \rightarrow CH_3CH(Br)CH_2CH_3 + H_2O$.

в) *хромовой смесью.

Хромовая смесь – это сильный окислитель, представляющий собой раствор дихромата калия ($K_2Cr_2O_7$) в концентрированной серной кислоте. Вторичные спирты, к которым относится бутанол-2, окисляются сильными окислителями до кетонов. Бутанол-2 окисляется до бутанона-2 (также известного как метилэтилкетон).

Уравнение реакции с использованием дихромата калия:

$3CH_3CH(OH)CH_2CH_3 + K_2Cr_2O_7 + 4H_2SO_4 \rightarrow 3CH_3C(O)CH_2CH_3 + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O$

В ходе этой реакции хром в степени окисления +6 (в составе дихромат-иона $Cr_2O_7^{2-}$, имеющего оранжевую окраску) восстанавливается до хрома в степени окисления +3 (ион $Cr^{3+}$), который придает раствору зеленую окраску.

Ответ: $3CH_3CH(OH)CH_2CH_3 + K_2Cr_2O_7 + 4H_2SO_4 \rightarrow 3CH_3C(O)CH_2CH_3 + Cr_2(SO_4)_3 + K_2SO_4 + 7H_2O$.