ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 10 класс · § 30
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 30. Химические свойства, получение и применение альдегидов

Как альдегид превращается в спирт или кислоту?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Как альдегид превращается в спирт или кислоту?

Исследуем вместе

Спирт ⇄ альдегид → кислота

Переключай состояния и сравнивай схему с объяснением. Модель показывает, что меняется и почему.

Учебная модель: размеры, цвета и проекции условны. Линии обозначают связи, а подписи CH₃ и CH₂ — группы атомов. Реакционные схемы показывают итог превращения, а не траектории отдельных атомов.

01

Восстановление

При присоединении H₂ по карбонильной группе альдегид превращается в первичный спирт. Для этаналя: CH₃CHO + H₂ → CH₃CH₂OH на катализаторе.

Один H присоединяется к карбонильному C, другой — к O. Связь C=O становится одинарной C—O; углеродный скелет сохраняется.

CH₃CHO

Альдегид

+ H₂, катализатор

Присоединение

CH₃CH₂OH

Первичный спирт

Восстановление альдегида даёт первичный спирт. Изменение происходит в карбонильной группе.

02

Окисление

Альдегид легко окисляется до карбоновой кислоты или её соли в зависимости от среды. Схема RCHO + [O] → RCOOH показывает изменение функциональной группы; [O] — условное обозначение окислителя.

В щелочных пробах серебра и меди непосредственный органический продукт — карбоксилат. Запись кислоты используют как сокращённую схему или после подкисления, поэтому среду нужно учитывать.

Признак / примерОбъяснение
ДоR—CHO
После окисленияR—COOH или R—COO⁻
Углеродный скелетОбычно сохраняется в этой схеме

Окисление превращает CHO в карбоксильную группу. В щелочной среде продукт представлен солью кислоты.

Метаналь — простейший альдегид

Карбонильный C связан с двумя H; метаналь помогает увидеть устройство альдегидной группы.

Benjah-bmm27 · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Молекула уксусной кислоты

Два атома O входят в одну карбоксильную группу COOH; её реакции объясняются в конспекте.

Jynto и Ben Mills · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

03

Качественные реакции

В реакции серебряного зеркала Ag(I) восстанавливается до металла. При нагревании с Cu(OH)₂ в щелочной среде Cu(II) восстанавливается до Cu₂O, красно-оранжевого осадка.

Эти реакции показывают восстановительные свойства вещества, но не уникальны для альдегидов: глюкоза и муравьиная кислота также могут давать положительную пробу. Поэтому вывод требует контекста.

Серебро

Ag(I) → Ag(0)

Медь

Cu(II) → Cu(I) в Cu₂O

Наблюдение

Изменение окислителя, а не окраска самого альдегида

Альдегид выступает восстановителем в качественных пробах. Положительная реакция не доказывает единственный класс без других данных.

04

Получение

Альдегиды получают контролируемым окислением или дегидрированием первичных спиртов. Этаналь можно также получить гидратацией ацетилена в условиях реакции Кучерова.

При сильном или продолжительном окислении альдегид может перейти дальше в кислоту. Поэтому для его выделения нужны условия, ограничивающие дальнейшее превращение. Для 0,10 моль обычного моноальдегида в стандартной серебряной пробе теоретически выделяется 0,20 моль Ag: окисление CHO до карбоксилата соответствует передаче двух электронов. Каждый Ag(I) принимает один электрон. Особые соединения требуют отдельного анализа.

C₂H₅OH + CuO → CH₃CHO + Cu + H₂O

Окисление

C₂H₅OH → CH₃CHO + H₂

Дегидрирование

HC≡CH + H₂O → CH₃CHO

Гидратация

Первичный спирт является удобным предшественником альдегида. Контроль условий помогает сохранить промежуточный продукт.

Соберём главное

Шесть выводов

01Восстановление альдегида даёт первичный спирт. Изменение происходит в карбонильной группе.
02Окисление превращает CHO в карбоксильную группу. В щелочной среде продукт представлен солью кислоты.
03Альдегид выступает восстановителем в качественных пробах. Положительная реакция не доказывает единственный класс без других данных.
04Первичный спирт является удобным предшественником альдегида. Контроль условий помогает сохранить промежуточный продукт.
05Окисление и восстановление ведут альдегид в разные классы. Направление определяет реагент.
06Символ [O] удобен для схемы превращения. Для количественного расчёта нужен конкретный окислитель и уравненное уравнение.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Гидрирование этаналя даёт…
2. Мягкое окисление RCHO даёт…
3. В серебряной пробе серебро…
4. Красно-оранжевый осадок медной пробы…
5. В щелочной среде органический продукт окисления альдегида…
6. Альдегид можно получить окислением…
7. В реакции серебряного зеркала альдегид — это…
8. Положительная серебряная проба…
9. Символ [O] означает…
10. Контролируемое окисление нужно, чтобы…

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 10 класс», § 30. Материал переработан и дополнен разъяснениями; источник: 10 класс. Химия — § 30. Химические свойства, получение.pdf. Учтены границы структурных моделей, влияние среды реакции и различия между составом и строением.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

OpenStax: Organic Chemistry · OpenStax: реакции моносахаридов
↑

Загрузка прогресса…