Номер 7, страница 172 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 29. Химические свойства алкенов. Глава 3. Углеводороды - номер 7, страница 172.

Условие.

7. Как отличить этилен от этана? Напишите уравнение реакции.

Решение.

Решение 2.

Решение

Этан ($C_2H_6$) и этилен ($C_2H_4$) можно различить с помощью качественных реакций на непредельные углеводороды. Основное различие между этими двумя веществами заключается в их строении. Этан относится к классу алканов (предельных углеводородов), в его молекуле все связи между атомами углерода одинарные. Этилен является представителем алкенов (непредельных углеводородов) и содержит одну двойную связь между атомами углерода ($CH_2=CH_2$). Наличие этой двойной (π-) связи делает этилен химически более активным; он легко вступает в реакции присоединения, в ходе которых двойная связь разрывается.

Для обнаружения двойной связи и, следовательно, для того чтобы отличить этилен от этана, можно использовать следующие реакции:

1.Взаимодействие с бромной водой. Бромная вода представляет собой раствор брома ($Br_2$) в воде и имеет желто-бурую окраску. При пропускании этилена через бромную воду происходит реакция присоединения брома по месту двойной связи. В результате образуется бесцветное вещество 1,2-дибромэтан, а сама бромная вода обесцвечивается. Этан, как предельный углеводород, с бромной водой в обычных условиях не реагирует, и окраска раствора не изменится.

Уравнение реакции для этилена:

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

2.Реакция Вагнера (взаимодействие с раствором перманганата калия). При пропускании этилена через холодный водный раствор перманганата калия ($KMnO_4$), имеющий фиолетовую окраску, происходит его окисление. Двойная связь разрывается, и образуется двухатомный спирт — этиленгликоль. При этом фиолетовый раствор $KMnO_4$ обесцвечивается, и выпадает бурый осадок диоксида марганца ($MnO_2$). Этан в этих условиях с перманганатом калия не взаимодействует, и цвет раствора останется фиолетовым.

Уравнение реакции для этилена:

$3CH_2=CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3CH_2(OH)-CH_2(OH) + 2MnO_2\downarrow + 2KOH$

Ответ: Этилен от этана можно отличить с помощью качественных реакций на двойную связь. Для этого через каждый из газов пропускают бромную воду или водный раствор перманганата калия. В пробирке с этиленом бромная вода обесцветится (уравнение: $CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$), а раствор перманганата калия обесцветится с выпадением бурого осадка (уравнение: $3CH_2=CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3CH_2(OH)-CH_2(OH) + 2MnO_2\downarrow + 2KOH$). В пробирке с этаном видимых изменений не произойдет ни в одном из случаев.