Номер 31, страница 66 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

31. В схеме превращений

$ \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{X} \xrightarrow{\text{Br}_2} \text{Y} $

конечное вещество Y — это

1) $ \text{C}_2\text{H}_5\text{Br} $

2) $ \text{C}_2\text{H}_4\text{Br}_2 $

3) $ \text{C}_2\text{H}_2\text{Br}_4 $

4) $ \text{C}_2\text{Br}_6 $

Решение

Данная задача представляет собой цепочку химических превращений, которую необходимо расшифровать. Рассмотрим каждую стадию отдельно.

1. Первая стадия: $C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4} X$

Эта реакция представляет собой дегидратацию этанола ($C_2H_5OH$) под действием концентрированной серной кислоты ($H_2SO_4$). Серная кислота является водоотнимающим агентом и катализатором. В зависимости от условий (в первую очередь, температуры), возможны два основных продукта. При нагревании выше 170°C происходит внутримолекулярная дегидратация с образованием алкена — этена:

$C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4, t>170^\circ C} CH_2=CH_2 + H_2O$

При более низкой температуре (около 140°C) происходит межмолекулярная дегидратация с образованием диэтилового эфира. Поскольку продукт X далее реагирует с бромом ($Br_2$), что является характерной реакцией для соединений с кратными связями, следует заключить, что X — это этен ($C_2H_4$).

2. Вторая стадия: $X \xrightarrow{Br_2} Y$

На этой стадии этен ($X$, химическая формула $C_2H_4$), полученный на первом этапе, реагирует с бромной водой или раствором брома в органическом растворителе. Это классическая реакция присоединения (галогенирования) по двойной связи. Двойная связь в молекуле этена разрывается, и к каждому атому углерода присоединяется по одному атому брома:

$CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$

Образуется продукт Y — 1,2-дибромэтан. Его молекулярная формула — $C_2H_4Br_2$.

Сравнивая полученную формулу с предложенными вариантами, мы видим, что она соответствует варианту 2.

Ответ: 2) $C_2H_4Br_2$