Номер 21, страница 65 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

21. Бромная вода взаимодействует с обоими углеводородами

1) пропаном и бутаном.

2) бензолом и толуолом.

3) пропеном и пропином.

4) этаном и этиленом.

Решение

Бромная вода (водный раствор брома $Br_2$) используется как качественный реагент для обнаружения непредельных углеводородов, то есть соединений, содержащих кратные (двойные или тройные) углерод-углеродные связи. Реакция с бромной водой протекает по механизму электрофильного присоединения по кратной связи и сопровождается исчезновением коричневой окраски брома. Насыщенные углеводороды (алканы) и ароматические углеводороды (арены) в обычных условиях с бромной водой не взаимодействуют.

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:

1) пропаном и бутаном
Пропан ($C_3H_8$) и бутан ($C_4H_{10}$) – это алканы. Они являются предельными (насыщенными) углеводородами, в их молекулах все связи одинарные. Алканы не реагируют с бромной водой в обычных условиях. Следовательно, этот вариант неверный.

2) бензолом и толуолом
Бензол ($C_6H_6$) и толуол ($C_6H_5CH_3$) – это ароматические углеводороды (арены). Несмотря на формальную ненасыщенность, их ароматическая система очень устойчива и не вступает в реакции присоединения с бромной водой. Следовательно, этот вариант неверный.

3) пропеном и пропином
Пропен ($CH_2=CH-CH_3$) – это алкен, в его молекуле есть одна двойная связь. Пропин ($CH\equiv C-CH_3$) – это алкин, в его молекуле есть одна тройная связь. Оба этих углеводорода являются непредельными и легко вступают в реакцию присоединения с бромной водой, обесцвечивая ее.
Уравнение реакции для пропена:
$CH_2=CH-CH_3 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CHBr-CH_3$ (образуется 1,2-дибромпропан)
Уравнение реакции для пропина (при избытке брома):
$CH\equiv C-CH_3 + 2Br_2 \rightarrow CHBr_2-CBr_2-CH_3$ (образуется 1,1,2,2-тетрабромпропан)
Поскольку оба вещества в паре реагируют с бромной водой, этот вариант является правильным.

4) этаном и этиленом
В этой паре этан ($C_2H_6$) является предельным углеводородом (алканом) и не реагирует с бромной водой. Этилен (этен, $C_2H_4$) – непредельный углеводород (алкен), который реагирует с бромной водой. Так как только одно из двух веществ вступает в реакцию, этот вариант неверный.

Ответ: 3