С какими из перечисленных веществ реагирует метаналь:

а) H₂; б) HNO₃; в) O₂; г) CuO; д) Ag₂O.

Напишите уравнения возможных реакций, укажите условия их протекания.

Метаналь (формальдегид) HCHO реагирует со всеми перечисленными веществами: а) H₂; б) HNO₃; в) O₂; г) CuO; д) Ag₂O.

Метаналь — простейший представитель альдегидов. Его структурная формула H–CHO. Благодаря наличию альдегидной группы (–CHO) он способен вступать в реакции присоединения, восстановления и окисления.

Рассмотрим каждую реакцию.

а) Взаимодействие с водородом (H₂)

Метаналь присоединяет водород, превращаясь в метанол (метиловый спирт).

Условия: нагревание в присутствии катализатора (Ni, Pt или Pd).

Тип реакции: гидрирование (восстановление).

В результате двойная связь C=O превращается в одинарную, и образуется спиртовая группа –OH.

б) Взаимодействие с азотной кислотой (HNO₃)

Азотная кислота является сильным окислителем. Она может окислять метаналь до муравьиной кислоты (HCOOH).

Условия: действие азотной кислоты, например концентрированной, при контролируемом окислении.

При избытке сильного окислителя муравьиная кислота может окисляться дальше, до углекислого газа:

Тип реакции: окислительно-восстановительная.

в) Взаимодействие с кислородом (O₂)

Метаналь — горючее вещество. При достаточном количестве кислорода он полностью сгорает с образованием углекислого газа и воды.

Условия: нагревание до воспламенения, наличие кислорода.

Тип реакции: горение (полное окисление).

Реакция сопровождается выделением тепла.

г) Взаимодействие с оксидом меди(II) (CuO)

При нагревании оксид меди(II) окисляет метаналь до муравьиной кислоты, восстанавливаясь до металлической меди.

Условия: нагревание.

Тип реакции: окислительно-восстановительная.

При более глубоком окислении избытком нагретого CuO возможно образование углекислого газа:

При этом чёрный оксид меди(II) превращается в красноватую металлическую медь.

д) Взаимодействие с оксидом серебра(I) (Ag₂O)

Метаналь вступает в характерную для альдегидов реакцию «серебряного зеркала».

Упрощённое уравнение:

Условия: использование аммиачного раствора оксида серебра(I) (реактива Толленса), обычно при осторожном нагревании.

Тип реакции: окислительно-восстановительная, качественная реакция на альдегидную группу.

Метаналь окисляется, а ионы серебра восстанавливаются до металлического серебра, которое может осаждаться на стенках пробирки в виде блестящего налёта.

Особенность метаналя: образующаяся муравьиная кислота также обладает восстановительными свойствами. Поэтому при избытке окислителя возможно дальнейшее окисление:

В реальном аммиачном растворе продукты окисления присутствуют преимущественно в виде солей аммония.

Итоговый ответ