Задание 32 — цепочка превращений органических веществ: по схеме с пропусками X1…X4 нужно написать пять уравнений реакций со структурными формулами. Это самое дорогое задание ЕГЭ по химии — 5 баллов, по одному за уравнение. На ЕГЭ-2025 его выполнили в среднем на 41 %. Выпускники с 81–100 баллами — на 94 %, с 61–80 баллами — на 61 %, с 36–60 баллами — на 13 %. Органика сильнее всего разделяет тех, кто знает реакции по классам веществ, и тех, кто учил отдельные уравнения.
Это пятая статья серии разборов ЕГЭ-2027 по химии (карта серии — в статье «ЕГЭ по химии — 2027: карта всех 34 заданий»). В ней — формат и критерии задания 32, как писать структурные формулы, главная линия превращений органических веществ, реакции по классам, правила, которые определяют «преимущественный продукт», уравнивание органических ОВР, как разгадывать неизвестные вещества, разбор демоверсии 2027 года, типичные ошибки и четыре цепочки с решениями.
- Как выглядит задание 32
- Как его проверяют
- Как писать структурные формулы
- Главная линия превращений
- Реакции по классам веществ
- Какой продукт преимущественный
- Органические ОВР: как уравнять
- Как разгадать неизвестные вещества
- Разбор демоверсии 2027 года
- Типичные ошибки
- Цепочки с решениями
Как выглядит задание 32
В условии дана схема: известные вещества (формулы или названия), неизвестные X1–X4 и стрелки, над которыми иногда указаны реагенты и условия. Стрелки могут идти в разных направлениях: цепочка бывает линейной, а бывает с ответвлением или со встречной стрелкой. Пример такой схемы:
CH41500 °CX1C(акт.), t°C6H6CH3Cl, AlCl3X2KMnO4, H2SO4X3CH3OH, H+X4
Задание требует: «При написании уравнений реакций указывайте преимущественно образующиеся продукты, используйте структурные формулы органических веществ». Проверяемые элементы — свойства и способы получения углеводородов, кислородсодержащих и азотсодержащих соединений и генетическая связь между классами. Это материал заданий 12–16 первой части.
Как его проверяют
За каждое верное уравнение — 1 балл, всего 5. Требования к уравнению те же, что в задании 31: верные формулы всех веществ, все коэффициенты, продукты соответствуют условиям. По методическим материалам ФИПИ для экспертов (2026) есть и особенности.
- Структурные формулы любого вида — развёрнутые, сокращённые, скелетные, — если они однозначно показывают порядок связи атомов и положение заместителей и функциональных групп. Молекулярная формула органического вещества (C2H6O, C3H7Cl) — ошибка.
- Условия реакций писать не обязательно. Но если они указаны (в схеме или самим выпускником) и не соответствуют продуктам, уравнение считается неверным.
- Если стрелки направлены в разные стороны, порядок уравнений может быть любым: эксперт восстанавливает логику ответа.
- Неорганические вещества пишут обычными формулами; коэффициенты обязательны, в том числе в ОВР с перманганатом и дихроматом.
Ошибка в одном звене не обнуляет цепочку. Как и в задании 31, каждое уравнение оценивается отдельно. Если X2 определён неверно, но следующие уравнения правильно описывают превращения этого вещества и согласуются со схемой, часть баллов сохраняется. Поэтому записывать стоит все пять уравнений, даже если одно звено вызывает сомнения.
Как писать структурные формулы
На экзамене удобнее всего сокращённые структурные формулы: связи C–H не показывают, а связи между группами — показывают. Двойные и тройные связи пишут обязательно, функциональные группы — явно.
| Вещество | Так можно | Так нельзя |
|---|---|---|
| Этанол | CH3–CH2–OH или C2H5–OH | C2H6O — это и диметиловый эфир |
| Пропен | CH3–CH=CH2 | C3H6 — это и циклопропан |
| 2-Хлорпропан | CH3–CHCl–CH3 | C3H7Cl — неизвестно, к какому атому присоединён хлор |
| Уксусная кислота | CH3–COOH | C2H4O2 |
| Этилацетат | CH3–COO–C2H5 | C4H8O2 |
| Бензол и его производные | Кольцо (скелетная формула) или C6H5– для фенила: C6H5–CH3, C6H5–OH | Для дизамещённых бензолов запись C6H4 без указания положений неоднозначна — нужно кольцо с заместителями |
Формулы с C6H5– допустимы, когда заместитель один. Если их два и больше (нитротолуол, триброманилин), рисуют кольцо и ставят заместители в нужные положения.
Главная линия превращений
Большая часть цепочек ЕГЭ построена на одной «главной линии»: углеводород → галогенпроизводное → спирт → альдегид → кислота → сложный эфир. Если знать её в обе стороны, цепочку почти всегда удаётся восстановить.
Кроме этой линии, полезны «боковые» переходы:
| Переход | Реагент и условия |
|---|---|
| Галогеналкан → алкен | Спиртовой раствор щёлочи (KOH, спирт, t°) — отщепление галогеноводорода |
| Дигалогеналкан → алкин | Избыток спиртового раствора щёлочи |
| Спирт → алкен | Концентрированная серная кислота, t > 140 °C (внутримолекулярная дегидратация) |
| Спирт → простой эфир | Концентрированная серная кислота, t < 140 °C (межмолекулярная дегидратация) |
| Алкен → спирт | Вода, кислота (гидратация по правилу Марковникова) |
| Алкин → альдегид или кетон | Вода, соли ртути(II) (реакция Кучерова): из ацетилена — этаналь, из гомологов — кетоны |
| Альдегид → спирт | Водород, катализатор (Ni, t°) |
| Соль карбоновой кислоты → алкан | Сплавление со щёлочью (декарбоксилирование): из ацетата — метан |
| Нитросоединение → амин | Водород на катализаторе или железо с соляной кислотой |
Реакции по классам веществ
Ниже — опорные реакции, которые чаще всего встречаются в цепочках. Раскройте нужный класс.
Алканы и циклоалканы
CH4 + Cl2 hν CH3Cl + HCl
2CH3Cl + 2Na = CH3–CH3 + 2NaCl
2CH4 1500 °C HC≡CH + 3H2
CH3–CH2–CH3 Ni, t° CH3–CH=CH2 + H2
Хлорирование на свету идёт по радикальному механизму; у гомологов метана замещается преимущественно водород у наиболее замещённого атома углерода. Реакция Вюрца удлиняет цепь, высокотемпературный крекинг метана даёт ацетилен, дегидрирование — алкены.
Алкены и алкадиены
CH3–CH=CH2 + HBr = CH3–CHBr–CH3
CH3–CH=CH2 + H2O H+ CH3–CH(OH)–CH3
CH2=CH2 + Br2 = CH2Br–CH2Br
3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O = 3HO–CH2–CH2–OH + 2MnO2 + 2KOH
Присоединение к несимметричному алкену идёт по правилу Марковникова. Бромная вода и раствор перманганата обесцвечиваются — это качественные реакции на кратную связь.
Алкины
HC≡CH + H2O Hg2+ CH3–CHO
HC≡C–CH3 + H2O Hg2+ CH3–CO–CH3
HC≡C–CH3 + [Ag(NH3)2]OH = AgC≡C–CH3 + 2NH3 + H2O
3HC≡CH C(акт.), t° C6H6
Реакция с аммиачным раствором оксида серебра идёт только у алкинов с тройной связью на конце цепи (атом водорода при тройной связи): бутин-2 такой реакции не даёт.
Арены
C6H6 + CH3Cl AlCl3 C6H5–CH3 + HCl
C6H6 + HNO3 H2SO4 C6H5–NO2 + H2O
C6H5–CH3 + Cl2 hν C6H5–CH2Cl + HCl
5C6H5–CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 t° 5C6H5–COOH + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 14H2O
На свету хлор замещает водород в боковой цепи, а с катализатором FeCl3 или AlCl3 — в кольце (в орто- и пара-положения к метильной группе). Перманганат окисляет боковую цепь до карбоксильной группы — подробнее в статье «Перманганат, дихромат и хромат в разных средах».
Спирты и фенол
CH3–CH2–Br + NaOH H2O, t° CH3–CH2–OH + NaBr
CH3–CH2–OH + CuO t° CH3–CHO + Cu + H2O
2CH3–CH2–OH + 2Na = 2CH3–CH2–ONa + H2
C6H5–OH + NaOH = C6H5–ONa + H2O
Спирты не реагируют со щелочами, фенол реагирует — у него кислотные свойства сильнее. Фенол с бромной водой даёт белый осадок 2,4,6-трибромфенола.
Альдегиды и кетоны
CH3–CHO + 2[Ag(NH3)2]OH t° CH3–COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O
CH3–CHO + 2Cu(OH)2 t° CH3–COOH + Cu2O + 2H2O
CH3–CHO + H2 Ni, t° CH3–CH2–OH
Обратите внимание: в аммиачном растворе оксида серебра кислота не может существовать свободной — образуется её аммонийная соль. Кетоны реакцию «серебряного зеркала» не дают, а при восстановлении превращаются во вторичные спирты.
Карбоновые кислоты и сложные эфиры
CH3–COOH + NaHCO3 = CH3–COONa + CO2 + H2O
CH3–COOH + CH3–OH H2SO4, t° CH3–COO–CH3 + H2O
CH3–COO–CH3 + NaOH t° CH3–COONa + CH3–OH
CH3–COONa + NaOH t° CH4 + Na2CO3
Этерификация обратима, щелочной гидролиз сложного эфира — нет. Сплавление соли со щёлочью отщепляет карбоксильную группу: цепь укорачивается на один атом углерода.
Амины и аминокислоты
C6H5–NO2 + 3H2 кат., t° C6H5–NH2 + 2H2O
CH3–NH2 + HCl = [CH3–NH3]Cl
[CH3–NH3]Cl + NaOH = CH3–NH2 + NaCl + H2O
Cl–CH2–COOH + 2NH3 = H2N–CH2–COOH + NH4Cl
Амины — основания: с кислотами дают соли, а щёлочь вытесняет амин из соли. Аминокислоты реагируют и с кислотами, и со щелочами. Уроки — «Амины: основность и свойства» и «Аминокислоты».
Какой продукт преимущественный
Слова «преимущественно образующиеся продукты» в условии означают: если реакция может дать несколько изомеров, записывают основной. Это определяют четыре правила.
| Правило | Суть | Пример |
|---|---|---|
| Марковникова | При присоединении HX или воды к несимметричному алкену водород идёт к более гидрогенизированному атому углерода (у которого больше атомов водорода) | Пропен + HBr → 2-бромпропан |
| Зайцева | При отщеплении HX или воды водород уходит от менее гидрогенизированного соседнего атома углерода: образуется более замещённый алкен | 2-Бромбутан + KOH (спирт.) → бутен-2 |
| Ориентация в бензольном кольце | Алкилы, –OH, –NH2, галогены направляют замещение в орто- и пара-положения; –NO2, –COOH, –CHO — в мета-положение | Толуол + HNO3 → 2- и 4-нитротолуол; бензойная кислота + HNO3 → 3-нитробензойная кислота |
| Радикальное замещение | На свету легче всего замещается водород у третичного атома углерода, затем у вторичного | Пропан + Br2 (свет) → 2-бромпропан |
Подробно — урок «Правила Марковникова и Зайцева. Ориентанты».
Органические ОВР: как уравнять
Окисление перманганатом или дихроматом — самые трудные уравнения цепочки, и именно в них чаще всего ошибаются в коэффициентах. Уравнивают их электронным балансом, считая степени окисления только тех атомов углерода, которые меняются. Для окисления толуола до бензойной кислоты в кислой среде меняется атом углерода метильной группы: в C6H5–CH3 у него степень окисления −3, в C6H5–COOH — +3.
Отсюда 5 молекул толуола на 6 перманганата, затем по калию и сульфат-ионам — серная кислота, по водороду — вода:
5C6H5–CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 t° 5C6H5–COOH + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 14H2O
Степень окисления атома углерода в органической молекуле считают так: каждая связь с более электроотрицательным атомом (O, N, галогеном) даёт +1, каждая связь с водородом — −1, связи C–C не учитывают. В метильной группе три связи C–H: −3. В карбоксильной группе три связи с кислородом (двойная считается за две): +3. Подробнее — урок «Электроотрицательность. Степени окисления в органике».
Как разгадать неизвестные вещества
- Идите от известного с двух сторон. Известное вещество в середине схемы — опора: от него можно двигаться и вперёд, и назад.
- Читайте реагенты над стрелками. KOH (спирт.) — отщепление, KOH (водн.) — замещение на –OH; CuO, t° — спирт в альдегид или кетон; [Ag(NH3)2]OH — альдегид или концевой алкин; Cl2, hν — радикальное замещение; H2SO4 (конц.), t° — дегидратация.
- Считайте атомы углерода. Реакция Вюрца удваивает цепь, декарбоксилирование укорачивает её на один атом, алкилирование и этерификация добавляют атомы.
- Используйте молекулярные формулы в схеме. C3H6O рядом с CuO — это пропаналь или ацетон: выбор определяет предыдущий спирт (первичный или вторичный).
- Проверяйте следующую стрелку. Найденное X должно реагировать так, как требует следующий шаг схемы.
Разбор демоверсии 2027 года
В демоверсии 2027 года пропин получают двумя путями — из ацетилена через ацетиленид натрия и из пропена через 1,2-дибромпропан, — а затем пропин реагирует с аммиачным раствором оксида серебра. Уравнения эталонного ответа:
2HC≡CH + 2Na = 2HC≡CNa + H2
HC≡CNa + CH3Cl = HC≡C–CH3 + NaCl
HC≡C–CH3 + [Ag(NH3)2]OH = AgC≡C–CH3 + 2NH3 + H2O
CH3–CH=CH2 + Br2 = CH3–CHBr–CH2Br
CH3–CHBr–CH2Br + 2KOH спирт., t° CH3–C≡CH + 2KBr + 2H2O
Здесь собраны три важных приёма: концевые алкины — слабые кислоты (атом водорода при тройной связи замещается на металл); ацетилениды алкилируются галогеналканами (так удлиняют цепь алкина); из дигалогеналкана двойным отщеплением получают алкин.
Типичные ошибки
- Молекулярные формулы органических веществ вместо структурных.
- Не тот изомер: нарушено правило Марковникова или Зайцева, неверное положение заместителя в кольце.
- Продукт не соответствует условиям: водная щёлочь вместо спиртовой (спирт вместо алкена), свет вместо катализатора (замещение в боковой цепи вместо кольца).
- Нет коэффициентов в ОВР с перманганатом или дихроматом, или неорганические продукты не те для данной среды.
- Свободная кислота в щелочной или аммиачной среде: при окислении альдегида аммиачным раствором оксида серебра образуется аммонийная соль, при окислении в щелочной среде — соль кислоты.
- Потерян побочный продукт: вода при дегидратации и этерификации, галогеноводород при замещении, NaCl в реакции Вюрца.
- Обратимость не учтена: щелочной гидролиз эфира даёт соль, а не кислоту.
Цепочки с решениями
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения. Указывайте преимущественно образующиеся продукты, используйте структурные формулы органических веществ.
Цепочка 1
CH41500 °CX1C(акт.), t°C6H6CH3Cl, AlCl3X2KMnO4, H2SO4X3CH3OH, H+X4
Решение
2CH4 1500 °C HC≡CH + 3H2
3HC≡CH C(акт.), t° C6H6
C6H6 + CH3Cl AlCl3 C6H5–CH3 + HCl
5C6H5–CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 t° 5C6H5–COOH + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 14H2O
C6H5–COOH + CH3–OH H+, t° C6H5–COO–CH3 + H2O
X1 — ацетилен, X2 — толуол, X3 — бензойная кислота, X4 — метилбензоат.
Цепочка 2
CH3–CH2–OHCuO, t°X1Ag2O, NH3, t°X2HClCH3–COOHCl2, PX3NH3 (изб.)X4
Решение
CH3–CH2–OH + CuO t° CH3–CHO + Cu + H2O
CH3–CHO + 2[Ag(NH3)2]OH t° CH3–COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O
CH3–COONH4 + HCl = CH3–COOH + NH4Cl
CH3–COOH + Cl2 P Cl–CH2–COOH + HCl
Cl–CH2–COOH + 2NH3 = H2N–CH2–COOH + NH4Cl
X1 — уксусный альдегид, X2 — ацетат аммония (в аммиачном растворе кислота существует в виде соли — поэтому дальше её вытесняют соляной кислотой), X3 — хлоруксусная кислота, X4 — глицин (аминоуксусная кислота). Второй моль аммиака связывает хлороводород.
Цепочка 3
C6H6HNO3, H2SO4X1H2, кат.X2HClX3NaOHX2Br2 (водн.)X4
Решение
C6H6 + HNO3 H2SO4 C6H5–NO2 + H2O
C6H5–NO2 + 3H2 кат., t° C6H5–NH2 + 2H2O
C6H5–NH2 + HCl = [C6H5–NH3]Cl
[C6H5–NH3]Cl + NaOH = C6H5–NH2 + NaCl + H2O
C6H5–NH2 + 3Br2 = C6H2Br3–NH2 + 3HBr
X1 — нитробензол, X2 — анилин, X3 — хлорид фениламмония, X4 — 2,4,6-триброманилин (белый осадок). На экзамене X4 рисуют бензольным кольцом с аминогруппой и тремя атомами брома в положениях 2, 4 и 6: запись C6H2Br3 положения не показывает.
Цепочка 4
CH2=CH2H2O, H3PO4X1CH3COOH, H+X2NaOH, t°X3NaOH, сплавлениеX4Cl2, hνCH3Cl
Решение
CH2=CH2 + H2O H3PO4, t° CH3–CH2–OH
CH3–CH2–OH + CH3–COOH H+, t° CH3–COO–C2H5 + H2O
CH3–COO–C2H5 + NaOH t° CH3–COONa + C2H5–OH
CH3–COONa + NaOH t° CH4 + Na2CO3
CH4 + Cl2 hν CH3Cl + HCl
X1 — этанол, X2 — этилацетат, X3 — ацетат натрия, X4 — метан. Из двух продуктов гидролиза дальше идёт соль: сплавляют со щёлочью именно её.
Где потренироваться. Урок тренажёра ЕГЭ по химии «Как писать задание 32» и уроки по классам: алкены, алкины, бензол, спирты, альдегиды и кетоны, карбоновые кислоты, сложные эфиры, генетические цепочки.
Обсуждение
Загружаем обсуждение…