ГДЗ по химии, 10 класс, Габриелян, номер 12.6: Многоатомные спирты

План решения

Для распознавания метилового спирта (CH₃OH) и толуола (C₆H₅CH₃) необходимо использовать их химические свойства. Метиловый спирт является одноатомным спиртом и содержит гидроксильную группу (-OH), способную вступать в реакцию окисления до альдегида (формальдегида). Толуол — это ароматический углеводород, который при обычных условиях не реагирует с мягкими окислителями, такими как гидроксид меди(II).

Наиболее простым лабораторным способом является реакция «серебряного зеркала» или взаимодействие с newly precipitated copper(II) hydroxide (свежеосаждённым гидроксидом меди(II)) при нагревании, но для первичных спиртов лучше подходит каталитическое окисление или реакция с натрием. Однако классическим качественным реактивом на спирты (в отличие от углеводородов) является металлический натрий, выделяющий водород. Но так как вопрос стоит о различии между спиртом и ареном, можно использовать окисление перманганатом калия: толуол обесцвечивает раствор KMnO₄ только при сильном нагревании, а метанол окисляется легче. Самый надежный школьный метод — реакция с натрием.

Вычисление и уравнения реакций

Возьмём две пробирки с исследуемыми веществами. Добавим в каждую по маленькому кусочку металлического натрия.

1. В пробирке с метиловым спиртом начнётся бурное выделение газа (водорода), так как спирт проявляет слабые кислотные свойства:

1. В пробирке с толуолом видимых изменений не произойдёт, так как ароматические углеводороды не реагируют с щелочными металлами при обычных условиях.

Альтернативный способ — окисление. Если добавить к веществам раствор перманганата калия (KMnO₄) и нагреть:

• Метанол окисляется до формальдегида или муравьиной кислоты, обесцвечивая раствор:

• Толуол также обесцвечивает подкисленный перманганат при нагревании, превращаясь в бензойную кислоту:

Так как оба вещества могут реагировать с окислителями, реакция с натрием является более специфичной для наличия группы -OH.

Проверка

Реакция с натрием однозначно подтверждает наличие подвижного водорода в гидроксильной группе, что характерно для спиртов и отсутствует у углеводородов. Выделение пузырьков газа H₂ служит визуальным признаком присутствия метилового спирта. Отсутствие реакции указывает на толуол.