Опыт № 25. Получение уксусного альдегида из этанола

Реактивы:

Хромовая смесь (K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄)

Этанол

Фуксинсернистая кислота

Ход работы:

В сухую пробирку наливают 2 мл хромовой смеси, помещают кипятильный камешек и добавляют 2 мл (0,0034 моль) этанола. Пробирку закрывают газоотводной трубкой, свободный конец трубки помещают в другую пробирку с бесцветной фуксинсернистой кислотой. Пробирку со смесью зажимают держателем и осторожно нагревают. Хромовая смесь изменяет свою окраску и из оранжево-красной становится зеленой. Спирт за счет кислорода хромовой смеси окисляется в альдегид, а альдегид вместе с парами воды уходит через газоотводную трубку в пробирку, в которой находится фуксинсернистая кислота, окрашивая её в малиновый цвет.

Эта реакция (с реактивом Моллера) используется в спиртовом производстве для количественного определения альдегидов при контроле качества получаемого этилового спирта.

Окисление спирта происходит по следующей схеме:

3CH₃-CH₂-OH + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ ® 3CH₃-CHO + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

Опыт № 26. Окисление альдегида. Образование серебряного зеркала

Реактивы:

Формальдегид (40% водный раствор)

10% раствор гидроксида натрия

Аммиачный раствор гидроксида серебра (реактив Толленса)

Ход работы:

В чистую пробирку наливают 4 мл 10% раствора гидроксида натрия и осторожно нагревают на пламени горелки до кипения. Затем содержимое выливают, пробирку охлаждают и несколько раз ополаскивают водой. В подготовленную таким образом пробирку наливают 2 мл формалина (раствор, содержащий 40 % формальдегида, 8 % метилового спирта и 52 % воды), 2 мл свежеприготовленного аммиачного раствора оксида серебра, и смесь слегка встряхивают. Затем содержимое очень осторожно нагревают, вращая пробирку так, чтобы жидкость распределялась по стенкам. Через 1 минуту стенки пробирки покрываются блестящим слоем выделившегося металлического серебра, образуется серебряное зеркало. Формальдегид окисляется в муравьиную кислоту, а серебро восстанавливается (окислительно-восстановительная реакция):

H-COH + 2[Ag(NH₃)₂]OH ® H-COOH + 2Ag¯ + 4NH₃­ + H₂O

Опыт № 27. Реакция диспропорционирования формальдегида

(реакция Канницаро)

Реактивы:

Формальдегид (40% водный раствор)

10% раствор гидроксида натрия

Индикатор метиловый красный

Ход работы:

В пробирку наливают 1 мл 40% раствора формальдегида, добавляют каплю раствора метилового-красного. Раствор имеет жёлтую окраску (нейтральная среда). При добавлении щёлочи раствор краснеет, что указывает на кислую реакцию. При этом одна молекула альдегида в водных растворах окисляется до кислоты за счет другой молекулы, которая в свою очередь восстанавливается в соответствующий спирт:

2НСНО +Н₂О → НСООН + СН₃ОН

Опыт № 28. Окисление формальдегида гидроксидом меди (II)

В щелочной среде

Реактивы:

Формальдегид (40% водный раствор)

20% раствор гидроксида натрия

5% раствор сульфата меди

Ход работы:

В пробирку наливают 2 мл 20% раствора гидроксида натрия (0,01 моль) и 0,5 мл 5% раствор сульфата меди (1,6∙10^-4 моль). К полученному осадку гидроксида меди (II) добавляют 1 мл 40% водного раствора формальдегида (0,016 моль). Нагревают только верхнюю часть раствора так, чтобы нижняя осталась для контроля холодной. В нагретой части пробирки выделяется осадок: сначала осадок имеет желтый цвет (образовался гидроксид меди (I) CuOH), затем цвет осадка переходит в красный (оксид меди (I) Cu₂O).

H-CHO + 2Cu(OH)₂ ® H-COOH + 2CuOH¯ + H₂O

2CuOH ® Cu₂O¯ + H₂O

Поскольку формальдегид является самым активным альдегидом, то он может восстанавливать оксид меди, образуя «медное зеркало» (металлическая медь выделяется в виде коричнево-красного порошка):

H-CHO + Cu₂O ® H-COOH + 2Cu¯

Опыт № 29. Цветные реакции на альдегиды

Реактивы:

Формальдегид (10% водный раствор)

0,5% водный раствор резорцина

Раствор фуксинсернистой кислоты

Концентрированная серная кислота

Ход работы:

В пробирку наливают 2 мл 10% формальдегида (7∙10^-3 моль) и прибавляют 0,5 мл раствора фуксинсернистой кислоты. Через 1-2 минуты раствор приобретает розово-фиолетовое окрашивание. В другую пробирку наливают 2 мл 0,5% водного раствора резорцина (9,1∙10^-5 моль), добавляют 1 мл 10% водного раствора формальдегида (3,5∙10^-3 моль). Осторожно по стенкам пробирки по каплям приливают серную кислоту до образования малинового окрашивания.

Опыт № 30. Образование альдегидами и кетонами гидросульфитных производных

Альдегиды и кетоны, имеющие метильную группу, связанную с кетонной группой, легко вступают в реакцию с гидросульфитом натрия, образуя кристаллические вещества.

Реактивы:

Насыщенный раствор гидросульфита натрия

Формальдегид (40% водный раствор)

Ацетон

Ход работы:

В одну пробирку наливают 2 мл 40% раствора формальдегида (0,03 моль), а в другую 2 мл (0,027 моль) ацетона и в обе пробирки приливают по 1 мл насыщенного раствора гидросульфита натрия. В пробирку вносят стеклянную палочку и трут ею о стенки пробирки для инициирования процесса кристаллизации. При этом выпадает кристаллический осадок гидросульфитного соединения:

H-CHO + NaHSO₃ ® H-CH(OH)-SO₃Na¯

Гидросульфитные соединения легко разлагаются под действием разбавленных растворов кислоты, щелочи или соды с выделением свободного альдегида или кетона, поэтому гидросульфитные соединения используют для выделения и очистки альдегидов и кетонов.