Номер 203, страница 56 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

203. Для алканов характерны реакции замещения. А какой тип реакций наиболее характерен для алкенов? Напишите уравнение реакции хлорирования:

а) этана;

б) этилена.

Укажите условия протекания этих реакций.

Для алкенов, в отличие от алканов, наиболее характерным типом реакций являются реакции присоединения. Это обусловлено наличием в молекулах алкенов двойной углерод-углеродной связи ($C=C$). Эта связь состоит из одной прочной сигма-связи ($\sigma$-связи) и одной менее прочной и более доступной для атаки реагентами пи-связи ($\pi$-связи). В ходе реакции $\pi$-связь разрывается, и по месту разрыва к атомам углерода присоединяются атомы или группы атомов других веществ.

а) этана

Хлорирование этана ($C_2H_6$) — это реакция замещения, которая характерна для алканов. Реакция протекает по свободнорадикальному механизму. Для её начала (инициирования) необходимо воздействие ультрафиолетового света (квантов света, обозначается как $h\nu$) или сильное нагревание. В результате атом водорода в молекуле этана замещается на атом хлора.

Уравнение реакции:

$C_2H_6 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} C_2H_5Cl + HCl$

В структурном виде:

$CH_3-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH_2Cl + HCl$

Продуктами реакции являются хлорэтан и хлороводород. Условием протекания реакции является облучение ультрафиолетовым светом или высокая температура.

Ответ: Уравнение реакции хлорирования этана: $C_2H_6 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} C_2H_5Cl + HCl$. Это реакция замещения, протекающая на свету или при нагревании.

б) этилена

Хлорирование этилена (этена, $C_2H_4$) — это реакция присоединения, характерная для алкенов. Реакция протекает по месту двойной связи. При этом $\pi$-связь разрывается, и к каждому атому углерода, связанному ранее двойной связью, присоединяется по одному атому хлора. Реакция протекает по механизму электрофильного присоединения.

Уравнение реакции:

$C_2H_4 + Cl_2 \rightarrow C_2H_4Cl_2$

В структурном виде:

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

Продуктом реакции является 1,2-дихлорэтан. В отличие от хлорирования алканов, эта реакция протекает легко при обычных условиях (например, при комнатной температуре) и не требует света или нагревания.

Ответ: Уравнение реакции хлорирования этилена: $CH_2=CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl-CH_2Cl$. Это реакция присоединения, протекающая при обычных условиях.