Номер 782, страница 184 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

782. Какие из перечисленных веществ могут попарно вступать в химические реакции: сахароза; муравьиная кислота; оксид серебра (аммиачный раствор); уксусная кислота; вода; гидроксид меди(II). Напишите уравнения реакций.

Решение

Проанализируем возможные химические взаимодействия между перечисленными веществами: сахароза ($C_{12}H_{22}O_{11}$), муравьиная кислота ($HCOOH$), аммиачный раствор оксида серебра ($[Ag(NH_3)_2]OH$), уксусная кислота ($CH_3COOH$), вода ($H_2O$), гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$).

Сахароза и вода

При нагревании в присутствии кислоты (например, уксусной или муравьиной, которые выступают катализаторами) сахароза подвергается гидролизу с образованием двух моносахаридов — глюкозы и фруктозы.

$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{H^+, t^\circ} C_6H_{12}O_6 \text{ (глюкоза)} + C_6H_{12}O_6 \text{ (фруктоза)}$

Ответ: Сахароза может вступать в реакцию гидролиза с водой.

Сахароза и гидроксид меди(II)

Сахароза является многоатомным спиртом, поэтому она реагирует со свежеосажденным гидроксидом меди(II) с образованием растворимого комплексного соединения (сахарата меди) ярко-синего цвета. Эта реакция является качественной на многоатомные спирты.

$2C_{12}H_{22}O_{11} + Cu(OH)_2 \rightarrow (C_{12}H_{21}O_{11})_2Cu + 2H_2O$

Ответ: Сахароза реагирует с гидроксидом меди(II).

Муравьиная кислота и гидроксид меди(II)

Муравьиная кислота может реагировать с гидроксидом меди(II) двумя способами:

1. Как кислота, вступая в реакцию нейтрализации с образованием соли (формиата меди(II)) и воды:

$2HCOOH + Cu(OH)_2 \rightarrow (HCOO)_2Cu + 2H_2O$

2. Как альдегид (при нагревании), вступая в окислительно-восстановительную реакцию. При этом образуется красный осадок оксида меди(I), углекислый газ и вода:

$HCOOH + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} Cu_2O \downarrow + CO_2 \uparrow + 3H_2O$

Ответ: Муравьиная кислота реагирует с гидроксидом меди(II).

Муравьиная кислота и аммиачный раствор оксида серебра

Благодаря наличию в молекуле альдегидной группы, муравьиная кислота вступает в реакцию «серебряного зеркала» с реактивом Толленса (аммиачный раствор оксида серебра) при нагревании. Кислота окисляется, а серебро восстанавливается до металлического, выпадая в виде осадка на стенках сосуда.

$HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t^\circ} (NH_4)_2CO_3 + 2Ag \downarrow + 2NH_3 + H_2O$

Ответ: Муравьиная кислота реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.

Уксусная кислота и гидроксид меди(II)

Уксусная кислота вступает в реакцию нейтрализации с основанием — гидроксидом меди(II), образуя соль ацетат меди(II) и воду.

$2CH_3COOH + Cu(OH)_2 \rightarrow (CH_3COO)_2Cu + 2H_2O$

Ответ: Уксусная кислота реагирует с гидроксидом меди(II).

Уксусная кислота и аммиачный раствор оксида серебра

Так как аммиачный раствор оксида серебра имеет щелочную среду, он вступает в реакцию нейтрализации с уксусной кислотой с образованием ацетата диамминсеребра(I).

$CH_3COOH + [Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow CH_3COO[Ag(NH_3)_2] + H_2O$

Ответ: Уксусная кислота реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.

Муравьиная кислота и аммиачный раствор оксида серебра

Помимо окислительно-восстановительной реакции, муравьиная кислота как кислота также вступает в реакцию нейтрализации с щелочным реактивом Толленса. Эта реакция происходит наряду с окислением.

$HCOOH + [Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow HCOO[Ag(NH_3)_2] + H_2O$

Ответ: Муравьиная кислота реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.