Номер 8, страница 18 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Укажите формулы веществ А и В в схеме $CH_4 \xleftarrow{A} CH_3Br \xrightarrow{B} CH_2Br_2$.

1) $Br_2$ и $HBr$

2) $HBr$ и $Br_2$

3) $NaBr$ и $HBr$

4) $Br_2$ и $Br_2$

Решение

Для определения веществ A и B необходимо проанализировать каждое из двух превращений в представленной схеме: $CH_4 \xleftarrow{A} CH_3Br \xrightarrow{B} CH_2Br_2$.

Анализ превращения $CH_3Br \xrightarrow{B} CH_2Br_2$

В этой реакции один из атомов водорода в молекуле бромметана ($CH_3Br$) замещается на атом брома, в результате чего образуется дибромметан ($CH_2Br_2$). Это реакция дальнейшего галогенирования. Для проведения таких реакций используется соответствующий галоген, в данном случае — молекулярный бром ($Br_2$). Реакция обычно протекает при нагревании или под действием ультрафиолетового света ($h\nu$) по свободно-радикальному механизму.

Уравнение реакции: $CH_3Br + Br_2 \xrightarrow{h\nu} CH_2Br_2 + HBr$

Из этого следует, что вещество B — это $Br_2$.

Анализ превращения $CH_3Br \xrightarrow{A} CH_4$

Данное превращение представляет собой восстановление бромметана до метана, то есть замену атома брома на атом водорода. Зная, что B — это $Br_2$, мы можем проанализировать предложенные варианты ответов.

В варианте 4 в качестве реагента A предложен $Br_2$. Реакция бромметана с бромом приведет к дальнейшему бромированию (как в реакции B), а не к образованию метана. Следовательно, этот вариант не подходит.

В варианте 2 в качестве реагента A предложен бромоводород ($HBr$). Данное превращение можно рассматривать как реакцию, обратную реакции бромирования метана:

$CH_3Br + HBr \rightleftharpoons CH_4 + Br_2$

Хотя в стандартных условиях равновесие этой обратимой реакции смещено в сторону образования $CH_3Br$ и $HBr$, данное направление реакции является химически возможным и единственно верным из предложенных вариантов.

Таким образом, веществом A является $HBr$, а веществом B — $Br_2$. Эта комбинация соответствует второму варианту ответа.

Ответ: 2) HBr и Br₂