номер 1, страница 105 - 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?

Решение:

Реакции присоединения к этилену и пропилену

а)Присоединение водорода (реакция гидрирования)
Реакция протекает при нагревании в присутствии металлических катализаторов ($Ni$, $Pt$ или $Pd$):

1. Присоединение водорода к этилену с образованием этана: $$\text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{H}_2 \xrightarrow{t^\circ,\ \text{Ni}} \text{CH}_3-\text{CH}_3$$

2. Присоединение водорода к пропилену с образованием пропана: $$\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2 + \text{H}_2 \xrightarrow{t^\circ,\ \text{Ni}} \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_3$$

б)Присоединение хлора (реакция хлорирования)
Реакция протекает легко при обычных условиях по месту разрыва кратной связи:

1. Присоединение хлора к этилену с образованием 1,2-дихлорэтана: $$\text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CH}_2\text{Cl}-\text{CH}_2\text{Cl}$$

2. Присоединение хлора к пропилену с образованием 1,2-дихлорпропана: $$\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CH}_3-\text{CH(Cl)}-\text{CH}_2\text{Cl}$$

Качественное распознавание метана и этилена

Метан $\text{CH}_4$ — предельный углеводород (алкан), для него характерны малоподвижные прочные $\sigma$-связи, поэтому он химически инертен в обычных условиях. Этилен $\text{CH}_2=\text{CH}_2$ — непредельный углеводород (алкен), содержащий лабильную $\pi$-связь, поэтому он легко вступает в реакции присоединения и окисления. На практике различить газы можно двумя способами:

• С помощью бромной воды: при пропускании этилена через бромную воду (раствор желто-бурого цвета) происходит её быстрое обесцвечивание за счёт образования бесцветного 1,2-дибромэтана: $$\text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Br}_2 \rightarrow \text{CH}_2\text{Br}-\text{CH}_2\text{Br}$$ Метан с бромной водой в обычных условиях не реагирует, окраска раствора остаётся неизменной.
• С помощью водного раствора перманганата калия (реакция Вагнера): при пропускании этилена через розово-фиолетовый раствор $\text{KMnO}_4$ происходит его обесцвечивание и выпадение бурого осадка оксида марганца(IV) $\text{MnO}_2$: $$3\text{CH}_2=\text{CH}_2 + 2\text{KMnO}_4 + 4\text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{CH}_2\text{OH}-\text{CH}_2\text{OH} + 2\text{MnO}_2\downarrow + 2\text{KOH}$$ Продукт окисления этилена — этиленгликоль (этандиол-1,2). Метан раствор $\text{KMnO}_4$ не окисляет.