Номер 1, страница 85 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

1. Напишите уравнения реакций присоединения к этилену и пропилену:

а) водорода;

б) хлора.

Назовите продукты реакций. Как на практике можно различить метан и этилен?

Реакции присоединения характерны для непредельных углеводородов (содержащих кратные связи). Они протекают по месту разрыва двойной или тройной связи между атомами углерода.

а) Присоединение водорода (реакция гидрирования).

Реакция этилена (этена) с водородом протекает при нагревании в присутствии металлических катализаторов (Ni, Pt, Pd). В результате разрыва двойной связи образуется предельный углеводород — этан:

$CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{t, \text{кат.}} CH_3-CH_3$

Продукт реакции: этан.

Реакция пропилена (пропена) с водородом протекает в аналогичных условиях. Двойная связь разрывается, и образуется насыщенный углеводород — пропан:

$CH_3-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{t, \text{кат.}} CH_3-CH_2-CH_3$

Продукт реакции: пропан.

Ответ: продуктами реакции гидрирования этилена и пропилена являются этан и пропан соответственно.

б) Присоединение хлора (реакция хлорирования).

Реакция этилена с хлором (или хлорной водой) протекает при обычных условиях. Происходит разрыв двойной связи и присоединение по одному атому хлора к каждому атому углерода при двойной связи:

$CH_2=CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl-CH_2Cl$

Продукт реакции: 1,2-дихлорэтан.

Реакция пропилена с хлором также идет с разрывом двойной связи и образованием дихлорпроизводного пропана:

$CH_3-CH=CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_3-CHCl-CH_2Cl$

Продукт реакции: 1,2-дихлорпропан.

Ответ: продуктами реакции хлорирования этилена и пропилена являются 1,2-дихлорэтан и 1,2-дихлорпропан соответственно.

Различить на практике метан и этилен можно с помощью качественных реакций на кратную связь. Метан ($CH_4$) — это предельный углеводород (алкан), он не имеет кратных связей и не вступает в реакции присоединения в обычных условиях. Этилен ($C_2H_4$ или $CH_2=CH_2$) — непредельный углеводород (алкен), наличие двойной связи позволяет ему легко вступать в реакции присоединения.

Для распознавания этих газов можно пропустить их через один из следующих реагентов:

1. Бромная вода ($Br_2(aq)$) — раствор брома в воде, имеющий бурый цвет. Этилен будет обесцвечивать бромную воду, так как бром присоединяется по месту двойной связи. Метан с бромной водой не реагирует, и цвет раствора не изменится.

Уравнение реакции для этилена:

$CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$ (образуется бесцветный 1,2-дибромэтан)

2. Раствор перманганата калия ($KMnO_4$) — раствор фиолетового цвета. При пропускании этилена через этот раствор происходит его обесцвечивание и образование бурого осадка диоксида марганца ($MnO_2$). Метан, как и все алканы, устойчив к действию окислителей, поэтому цвет раствора не изменится.

Уравнение реакции для этилена (реакция Вагнера):

$3CH_2=CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3HO-CH_2-CH_2-OH + 2MnO_2\downarrow + 2KOH$

Ответ: чтобы различить метан и этилен, следует пропустить оба газа через бромную воду или водный раствор перманганата калия. В случае с этиленом произойдет обесцвечивание реагентов, а в случае с метаном видимых изменений не будет.