Номер 4, страница 189 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 34. Химические свойства алкинов. Глава 3. Углеводороды - номер 4, страница 189.

Условие.

4. Как химическим путём разделить смесь этилена и ацетилена?

Напишите уравнения необходимых реакций.

Решение.

Решение 2.

Решение

Разделение смеси этилена ($CH_2=CH_2$) и ацетилена ($HC \equiv CH$) основано на различии в их химических свойствах. В отличие от этилена, ацетилен является терминальным алкином, то есть содержит атомы водорода, связанные с атомами углерода при тройной связи. Эти атомы водорода обладают слабовыраженными кислотными свойствами и могут замещаться на ионы металлов, например, серебра(I) или меди(I). Этилен в такие реакции не вступает.

Для разделения смеси можно использовать аммиачный раствор оксида серебра (реактив Толленса) - $[Ag(NH_3)_2]OH$.

1. Поглощение ацетилена. Газовую смесь этилена и ацетилена пропускают через аммиачный раствор оксида серебра. При этом ацетилен вступает в реакцию, образуя нерастворимый осадок белого цвета – ацетиленид серебра. Этилен не реагирует с этим реактивом и проходит через раствор в неизменном виде, что позволяет его собрать и выделить в чистом виде.

Уравнение реакции для ацетилена:
$HC \equiv CH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow Ag-C \equiv C-Ag \downarrow + 4NH_3 \uparrow + 2H_2O$

Для этилена реакция не идет:
$CH_2=CH_2 + [Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow$ не реагирует

2. Регенерация ацетилена. Полученный осадок ацетиленида серебра отфильтровывают, промывают и затем обрабатывают сильной кислотой, например, соляной ($HCl$) или разбавленной серной ($H_2SO_4$). В результате реакции выделяется чистый ацетилен, а серебро переходит в соответствующую соль.

Уравнение реакции регенерации ацетилена:
$Ag-C \equiv C-Ag + 2HCl \rightarrow HC \equiv CH \uparrow + 2AgCl \downarrow$

Таким образом, пропустив исходную смесь через реактив Толленса, можно выделить чистый этилен, а затем из образовавшегося осадка получить чистый ацетилен.

Ответ: Смесь этилена и ацетилена можно разделить, пропуская ее через аммиачный раствор оксида серебра. Ацетилен прореагирует с образованием осадка ацетиленида серебра, а этилен пройдет через раствор без изменений. Затем ацетилен можно регенерировать из осадка действием кислоты.
Уравнения реакций:
1. $HC \equiv CH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow Ag-C \equiv C-Ag \downarrow + 4NH_3 \uparrow + 2H_2O$
2. $Ag-C \equiv C-Ag + 2HCl \rightarrow HC \equiv CH \uparrow + 2AgCl \downarrow$