9. Окисление

Предельные кислоты с нормальной углеродной цепью окисляются трудно. Исключением является муравьиная кислота.

HCOOH – это альдегидо кислота, которая даёт реакцию серебряного

зеркала:

HCOOH +2[Ag(NH₃)₂]OH (NH₄)₂CO₃ + H₂O +2Ag↓ +2 NH₃

Кислоты с третичным атомом углерода дают при окислении оксикислоты

СН₃-СН(СН₃))-СООН СН₃-С(ОН)СН₃ –СООН

изомасляная к-та α-оксиизомасляная к-та

10. Сильные восстановители(например,LiAlH₄) восстанавливают кислоты до спиртов

LiAlH₄

СН₃СООН СН₃СН₂ОН

11. Реакции в бензольном ядре ароматических кислот

С₆Н₅СООН + HNO₃ (H₂SO₄) C₆H₄(NO₂)COOH + H₂O

бензойная к-та м-нитробензойная к-та

12. Реакции ненасыщенных кислот

а) Присоединение по двойной связи

CH₂=CH - COOH + H₂ CH₃CH₂-COOH

CH₂=CH - COOH + Br₂ BrCH₂-CHBr –COOH

Поскольку карбоксильная группа – электроноакцепторный заместитель,

присоединение молекул типа HX протекает против правила

Марковникова

CH₂=CH- COOH + HBr BrCH₂-CH-COOH

CH₂=CH-COOH + H₂O HO-CH₂-CH₂-COOH

б) Полимеризация кислот и их производных

H⁺

nH₂C=CH-COOH [-H₂C-CH(COOH)-]n

в) Окисление двойной связи

KMnO₄,H⁺,t

СН₃-СН=СН-СОOH CH₃COOH + НООС-СООН

Примеры решения задач

Пример 32.

При электролизе водного раствора соли некоторой карбоновой кислоты,

на аноде выделилась газовая смесь с плотностью по воздуху Dв=1,356.

Определить, раствор какой соли подвергали электролизу?

Решение:

1) При электролизе водных растворов солей карбоновых кислот на аноде протекает окисление карбоксилат - аниона

Анод: 2RCOO ¯ ­ 2е R –R + 2CO₂

2х х 2х

2) Пусть электролизу подверглось 2х моль соли

Тогда в соответствии с уравнением окисления карбоксилат-аниона

В газовой смеси находится х моль алкана и 2х моль углекислого газа.

Мольная (объёмная) доля алкана φ(алкана)= 1/3 = 0,333 ,

а углекислого газа φ(СО₂)= 2/3 = 0,666

3) Определяем среднюю молярную газовой смеси:

Mср( газ. см.) =29∙1,356=39,324г/моль.

1. Тогда 39,324 = М(алкана)∙ 0,333 + 44∙0,666

2. Откуда: М(алкана) = 30

Следовательно, углеводородом является С₂Н₆ (этан).

Ответ: подвергали электролизу соль уксусной кислоты).

Задачи и упражнения для самостоятельного решения

350 Приведите структурные формулы кислот: а)диметилпропановой;

б) 3-метилбутановой;в)4-метил-2-этилпентановой;

г)2,2,3-триметилбутановой;д) 3,5-диметил-4-этилгексановой

351. Напишите структурные формулы всех изомерных кислот состава С₅Н₁₀О_{2 .} Назовите их.

352. Приведите структурные формулы всех изомерных ненасыщенных кислот состава С₄Н₆О₂ и дикарбоновых кислот С₅Н₈О₄. Назовите их.

353. Напишите структурные формулы кислот: а)бензойной;

б) 2,4,6-триметилбензойной; в) 1,2-бензолдикарбоновой(фталевой);

г)1,4-бензолдикарбоновой(терефталевой);д)1,2,4-бензолтрикарбоновой.

354. Напишите структурные формулы всех изомерных монокарбоновых ароматических кислот состава С₈Н₈О₂ и дикарбоновых кислот состава С₈Н₆О₄. Назовите их.

355. Объясните изменение кислотности в приведённых ниже рядах:

а) НСООН > СН₃СООН > СН₃СН₂СООН;

б)CH₃COOH < ClCH₂COOH < Cl₃CCOOH;

в) CH₃CH₂COOH < BrCH₂CH₂COOH < CH₃CHBrCOOH.

356. Расположите в ряд по увеличению кислотности следующие соединения:

а) CH₃COOH, HCOOH;

б) CCl₃COOH, Cl₂CHCOOH, ClCH₂COOH;

в) CH₃COOH , Br CH₂COOH, ClCH₂COOH;

357. Произойдёт ли реакция, если добавить:

а) к сульфату натрия уксусную кислоту;

б) к карбонату натрия этановую кислоту;

в) к ацетату магния азотную кислоту?

Напишите соответствующие уравнения реакций.

358. Укажите, как с помощью трехстадийного синтеза можно получить

3-гидроксипропионовую кислоту по следующей схеме:

пропионовая кислота X₁ X₂

3-гидроксипропановая кислота.

359. Получите бензойную кислоту из метана без использования других органических веществ. Напишите уравнения соответствующих реакций.

360. Напишите уравнения реакций акриловой кислоты со следующими соединениями: а)Na₂CO₃; б)C₂H₅OH(H⁺); в) HBr; г) Br_2.

361. Напишите уравнения реакций согласно схеме превращений

пропанол-1 пропаналь пропионовая кислота

362. Установите соответствия между частями уравнений химических реакций

Левая часть	Правая часть
а) C6H5COOH + KOH→	1) C6H5COH
б) C6H5COH + [Ag(NH3)2]OH →	2) C6H5COOK +H2O
Pt в) C6H5COH +H2→	3) C6H5CH2OH
г) CH3COOH + Na2CO3→	4) CH3COONa +CO2 + H2O
	5) HCOOK + H2O
	6) C6H5COOH +2Ag

363. Какие два вещества вступили в реакцию, если при этом образовались

следующие вещества (указаны все продукты реакции без коэффициентов):

а) CH₃COOH + H₂O; б) C₂H₅COOH +HCl;

в)C₂H₅COOH; г)C₂H₅COOH +NH₄Cl ?

364. Приведите пример органического соединения, которое может реагировать и с магнием, и с гидроксидом натрия, и с этанолом. Напишите уравнения реакций.

365. Как можно доказать присутствие муравьиной кислоты

в уксусной кислоте?

366. Из 1-хлорпропана, не используя других углеродсодержащих соединений, получите изопропиловый эфир пропионовой кислоты.

367. Какие соединения образуются при электролизе водного раствора ацетата натрия?

368. Разделите смесь, состоящую из бензола, фенола, этанола и этановой кислоты. Напишите уравнения соответствующих реакций.

369. Смесь бензойной кислоты и фенола обработали бромной водой до прекращения обесцвечивания. При этом израсходовано 759 г бромной воды с массовой долей брома 3,2%, затем смесь обработали 10% водным раствором гидроксида натрия, которого потребовалось 60 г. Определите состав исходной смеси в массовых долях.

370. При окислении 400 г водного раствора муравьиной кислоты аммиачным раствором оксида серебра образовалось 8,64 г осадка. Вычислите массовую долю кислоты в исходном растворе.

371. При сплавлении натриевой соли одноосновной органической кислоты

с гидроксидом натрия выделилось 11,2 л (н.у.) газообразного

органического соединения, которое при нормальных условиях имеет

плотность 1,965 г/л. Определите массу соли, вступившей в реакцию, и

какой газ выделился.

372. Сколько граммов гидроксида калия потребуется для нейтрализации 150 г. раствора, содержащего 9% уксусной кислоты по массе.

373. При окислении 22 г. первичного спирта было получено 25,5 г

одноосновной карбоновой кислоты с тем же числом углеродных атомов

в молекуле, что и у исходного спирта. Определите строение возможных продуктов реакции.

374. Электролизу подвергли водный раствор 11,2 г. пропионата калия. Определите объем и структуру углеводорода, выделивщегося на аноде (выход 70%).

375. При взаимодействии 11,09 г. предельной одноосновной органической кислоты с избытком гидрокарботата натрия выделилось 3,36 литра (н.у.) углекислого газа. Определите строение органической кислоты.

376. Какой объем 70%-ной кислоты (плотность 1,07 г/мл) можно получить при окислении этанола массой 92 г?

377. Образец предельной одноосновной органической кислоты массой

3,7 г нейтрализовали водным раствором гидрокарбоната натрия. При пропускании выделившегося газа через известковую воду было получено 5,0 г осадка. Какая кислота была взята, и каков объем выделившегося газа (н.у.)?

378. При обработке 12 г смеси предельной одноосновной кислоты А и одноатомного предельного спирта Б (весовое соотношение веществ в смеси 1:1) избытком водного раствора гидрокарбоната натрия выделилось 2,24 л СО₂. Какое строение имеют кислота А и спирт Б, если они содержат одинаковое число атомов углерода в молекуле.

379. 58,2 г смеси пропилового спирта и предельной одноосновной органической кислоты (в молекулярном соотношении 2:1) обработали избытком цинковой пыли. Выделившийся при этом газ полностью прореагировал (в присутствии платинового катализатора) с 3,36 л бутадиена -1,3 (t кип = -4˚ C), превратив его целиком в смесь изомерных бутенов. Какая кислота содержалась в исходной смеси?

380. Какова структурная формула предельной одноосновной кислоты, если объем СО₂, образующегося при сожжении некоторого ее количества, в 3 раза больше объема СО₂, выделившегося при действии на такое же количество кислоты водного раствора гидрокарбоната натрия?

381. Имеется 3 пробирки с олеиновой кислотой, стеариновой кислотой и глицерином. Какими химическими реакциями можно определить, в какой из пробирок находится каждое из перечисленных веществ.Какое количество глицерина потребуется для получения 89 г тристеарата глицерина?