Номер 335, страница 82 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

335. С помощью какой реакции можно различить этан и ацетилен? Приведите уравнение реакции и опишите наблюдаемые явления.

Этан ($C_2H_6$) является предельным углеводородом (алканом), в его молекуле все связи одинарные, что обуславливает его низкую реакционную способность в реакциях присоединения. Ацетилен ($C_2H_2$), или этин, — это непредельный углеводород (алкин), содержащий в молекуле тройную связь. Наличие тройной связи и подвижных атомов водорода при ней определяет характерные химические свойства ацетилена, которые можно использовать для его качественного определения и отличения от этана.

Различить этан и ацетилен можно с помощью нескольких качественных реакций.

Реакция с бромной водой

Одним из методов является реакция с бромной водой ($Br_2$). Ацетилен, как непредельное соединение, легко вступает в реакцию присоединения по месту тройной связи, в результате чего желто-бурая окраска бромной воды исчезает. Этан, как предельный углеводород, с бромной водой в обычных условиях не реагирует.

Наблюдаемые явления: При пропускании ацетилена через бромную воду происходит ее обесцвечивание. При пропускании этана цвет раствора не изменяется.

Уравнение реакции для ацетилена:

$HC \equiv CH + 2Br_2 \rightarrow CHBr_2-CHBr_2$

Реакция с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса)

Более специфичной является реакция с аммиачным раствором оксида серебра. Она характерна для алкинов с концевой тройной связью (терминальных алкинов), так как атомы водорода при тройной связи обладают кислотными свойствами и способны замещаться на ионы металлов. При пропускании ацетилена через реактив Толленса образуется нерастворимый ацетиленид серебра, который выпадает в виде осадка белого или серовато-белого цвета. Этан в эту реакцию не вступает.

Наблюдаемые явления: В пробирке с ацетиленом выпадает белый осадок. В пробирке с этаном видимых изменений не происходит.

Уравнение реакции для ацетилена:

$HC \equiv CH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow AgC \equiv CAg \downarrow + 4NH_3 \uparrow + 2H_2O$

Аналогично ацетилен реагирует с аммиачным раствором хлорида меди(I), образуя красно-коричневый осадок ацетиленида меди(I) $Cu_2C_2$.

Ответ: Различить этан и ацетилен можно по реакции с аммиачным раствором оксида серебра. При пропускании ацетилена через этот реагент наблюдается выпадение белого осадка ацетиленида серебра. Этан в эту реакцию не вступает, и видимых изменений не происходит. Уравнение реакции: $HC \equiv CH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow AgC \equiv CAg \downarrow + 4NH_3 + 2H_2O$.