Решение: Окисление муравьиной кислоты и реакции альдегидов

Ниже представлены решения заданий с четвертой страницы. Все уравнения уравнены и готовы для переписывания в тетрадь. 1. Окисление муравьиной кислоты: Муравьиная кислота содержит альдегидную группу, поэтому она дает качественные реакции, характерные для альдегидов, окисляясь до углекислого газа или его солей. Реакция с гидроксидом меди (II): \[ HCOOH + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2 \uparrow + Cu_2O \downarrow + 3H_2O \] Реакция «серебряного зеркала» (с аммиачным раствором оксида серебра): \[ HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t^\circ} (NH_4)_2CO_3 + 2Ag \downarrow + 2NH_3 + H_2O \] Реакция с бромной водой: \[ HCOOH + Br_2 \rightarrow CO_2 \uparrow + 2HBr \] 2. Реакции по бензольному кольцу ароматических альдегидов: Альдегидная группа является ориентантом II рода (мета-ориентантом), поэтому замещение идет в мета-положение. Бромирование бензальдегида: \[ C_6H_5CHO + Br_2 \xrightarrow{Fe} m-Br-C_6H_4CHO + HBr \] (В тетради нарисуйте кольцо с группой CHO сверху и атомом Br в положении через один углерод от нее). Нитрование бензальдегида: \[ C_6H_5CHO + HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4} m-NO_2-C_6H_4CHO + H_2O \] (В тетради нарисуйте кольцо с группой CHO сверху и группой \( NO_2 \) в мета-положении). 3. Способы получения: Окисление алкенов (жесткое): При окислении 2,3-диметилбутена-2 перманганатом калия в кислой среде происходит разрыв двойной связи с образованием двух молекул ацетона. \[ 5(CH_3)_2C=C(CH_3)_2 + 4KMnO_4 + 6H_2SO_4 \rightarrow 10CH_3-C(O)-CH_3 + 4MnSO_4 + 2K_2SO_4 + 6H_2O \] Электронный баланс: \[ 2C^{+2} - 4e^- \rightarrow 2C^{+4} \mid 5 \] \[ Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2} \mid 4 \] (Примечание: в данной структуре углероды при двойной связи имеют степень окисления 0, а в кетоне +2, баланс составлен исходя из перехода \( 2C^0 - 4e^- \rightarrow 2C^{+2} \)).