Решение варианта 3

1. Изомеры и гомологи

А) Изомеры бутаналя

Бутаналь (C₄H₈O) — это альдегид. Возможные изомеры:

1. Бутаналь (н-бутаналь): CH₃-CH₂-CH₂-CHO
2. 2-метилпропаналь (изобутаналь): CH₃-CH(CH₃)-CHO

Б) Гомолог 2-метилпропановой кислоты

2-метилпропановая кислота имеет формулу CH₃-CH(CH₃)-COOH. Гомолог - это соединение, отличающееся от исходного на одну или несколько групп CH₂. Ближайший гомолог:

2-метилбутановая кислота: CH₃-CH₂-CH(CH₃)-COOH

2. Уравнения химических реакций

1. Этанол + O₂ (горение):

   C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

2. Глицерин + HNO₃ (нитрование, реакция этерификации):

   C₃H₅(OH)₃ + 3HNO₃ → C₃H₅(NO₃)₃ + 3H₂O

   (Образуется нитроглицерин)

3. Фенол + Na (образование фенолята натрия):

   C₆H₅OH + Na → C₆H₅ONa + 1/2 H₂

4. Метаналь + H₂ (восстановление до метанола):

   HCHO + H₂ → CH₃OH

5. Уксусная кислота + CaCO₃ (образование соли, ацетата кальция):

   2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂

3. Схема превращений

Представленная схема превращений выглядит следующим образом:

CH₄ → C₂H₂ → CH₃-COH → C₂H₅OH → C₂H₅Cl → C₄H₁₀

↓

CH₃-COO-C₂H₅

Уравнения реакций для осуществления данных превращений:

1. CH₄ → C₂H₂: 2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂ (пиролиз метана при 1500°C)
2. C₂H₂ → CH₃-COH: C₂H₂ + H₂O → CH₃-COH (реакция Кучерова, гидратация ацетилена в присутствии солей ртути)
3. CH₃-COH → C₂H₅OH: CH₃-COH + H₂ → C₂H₅OH (восстановление ацетальдегида водородом)
4. C₂H₅OH → C₂H₅Cl: C₂H₅OH + HCl → C₂H₅Cl + H₂O (реакция этанола с хлороводородом)
5. C₂H₅Cl → C₄H₁₀: 2C₂H₅Cl + 2Na → C₄H₁₀ + 2NaCl (реакция Вюрца)
6. C₂H₅OH → CH₃-COO-C₂H₅: CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃-COO-C₂H₅ + H₂O (этерификация, получение этилацетата)