Примеры решения задач
Пример 29.1.Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
С2Н4 → Х → Y → С2Н5−О−С2Н5.
Указать условия протекания реакций. Назвать вещества Х и Y.
Решение. Конечный продукт – диэтиловый эфир – получается из этилового спирта, следовательно, вещество Y – этанол. Перейти от этилена к этанолу можно через промежуточное соединение – галогенопроизводное этана (вещество Х).
При взаимодействии этилена с бромоводородом образуется бромэтан:
C2H4 + HBr → C2H5Br.
Бромэтан гидролизуется до спирта действием водного раствора NaOH:
C2H5Br + NaOH → C2H5OH + NaBr.
При нагревании этанола до 140 °С в присутствии серной кислоты в качестве катализатора образуется диэтиловый эфир:
C2H5OH С2Н5−О−С2Н5 + H2O.
Пример 29.2. Какая масса пропилата натрия может быть получена при взаимодействии 15 г пропанола-1 с 9,2 г натрия?
Решение. Записываем уравнение реакции между пропанолом-1 и металлическим натрием:
2CH3−СH2−СН2−OH + 2Na → 2CH3−СH2−СН2−ONa + H2.
Определяем количества вещества пропанола-1 и натрия:
υ (С3Н7ОН) = моль;
υ (Na) = моль.
Из уравнения реакции следует, что число моль спирта и натрия должны быть равны, следовательно, натрий взят в избытке.
На основании уравнения реакции записываем:
υ (C3H7ONa) = υ(C3H7OH); υ (C3H7ONa) = 0,25 моль.
Определяем массу пропилата натрия, которую можно получить:
m (C3H7ONa) = υ(C3H7ONa) ∙ M(C3H7ONa);
m (C3H7ONa) = 0,25 ∙ 82 = 20,5 г.
Пример 29.3. Формалин представляет собой 40 %-ный водный раствор формальдегида. Рассчитать массу метанола, которую необходимо окислить для получения 600 г формалина.
Решение. Вычисляем массу формальдегида, который потребуется для приготовления формалина:
m (CH2O) = 240 г.
Количество вещества требуемого формальдегида равно
υ (CH2O) = 8 моль.
Составляем уравнение реакции окисления метанола:
CH3OH + [O] → CH2O + H2O.
Из уравнения реакции следует, что υ (CH3OH) = υ(CH2O); υ(CH2O) = 8 моль.
Масса требуемого метанола равна
m (CH3OH) = υ(CH3OH) ∙ M (CH3OH);
m (CH3OH) = 8 ∙ 32 = 256 г.