Метанол-метаналь-муравьиная кислота-оксид углерода

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Ниже представлена последовательная схема превращений метанола в оксид углерода через промежуточные стадии окисления. Данная цепочка отражает процесс ступенчатого окисления одноуглеродных соединений. 1. Окисление метанола до метаналя (формальдегида) Метанол ( CH3OHcap C cap H sub 3 cap O cap H) можно окислить до метаналя ( HCHOcap H cap C cap H cap O) при помощи мягких окислителей, например, оксида меди(II) при нагревании. Это классическая качественная реакция на спирты. Уравнение реакции: CH3OH+CuOtHCHO+Cu+H2Ocap C cap H sub 3 cap O cap H plus cap C u cap O cap H cap C cap H cap O plus cap C u plus cap H sub 2 cap O

  • Тип реакции: Каталитическое или неполное окисление.
  • Условия: Нагревание медной проволоки до образования черного налета CuOcap C u cap O и последующее погружение в спирт.

2. Окисление метаналя до муравьиной кислоты Альдегиды легко окисляются до соответствующих карбоновых кислот. Для метаналя часто используют реакцию «серебряного зеркала» (аммиачный раствор оксида серебра) или реакцию с гидроксидом меди(II). Уравнение реакции (с гидроксидом меди): HCHO+2Cu(OH)2tHCOOH+Cu2O+2H2Ocap H cap C cap H cap O plus 2 cap C u open paren cap O cap H close paren sub 2 cap H cap C cap O cap O cap H plus cap C u sub 2 cap O down arrow positive 2 cap H sub 2 cap O

  • Визуальный признак: Выпадение кирпично-красного осадка оксида меди(I).
  • Альтернатива: В промышленности используют каталитическое окисление кислородом воздуха.

3. Дегидратация муравьиной кислоты до оксида углерода(II) Муравьиная кислота ( HCOOHcap H cap C cap O cap O cap H) является специфичной, так как при воздействии водоотнимающих средств (концентрированная серная кислота) она разлагается с выделением угарного газа ( COcap C cap O). Уравнение реакции: HCOOHH2SO4(conc.)CO+H2Ocap H cap C cap O cap O cap H cap C cap O up arrow positive cap H sub 2 cap O

  • Роль H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4: Выступает в качестве водоотнимающего агента, в само уравнение как реагент обычно не записывается, указывается над стрелкой.
  • Продукт: Оксид углерода(II) — бесцветный газ без запаха.

Сводная таблица превращений

Исходное вещество ПродуктРеагентКласс соединений
CH3OHcap C cap H sub 3 cap O cap H HCHOcap H cap C cap H cap O CuO,tcap C u cap O comma tСпирт right arrow Альдегид
HCHOcap H cap C cap H cap O HCOOHcap H cap C cap O cap O cap H Cu(OH)2,tcap C u open paren cap O cap H close paren sub 2 comma tАльдегид right arrow Кислота
HCOOHcap H cap C cap O cap O cap H COcap C cap O H2SO4(conc.)cap H sub 2 cap S cap O sub 4 open paren c o n c point close parenКислота right arrow Оксид

Если вам необходимо составить аналогичную цепочку для других гомологов (например, этанола) или рассмотреть механизмы этих реакций более подробно, я могу подготовить соответствующее описание.

Форма ответа

Ваш аватар