Номер 6, страница 28 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. Алкены, в отличие от алканов, взаимодействуют

1) с хлором

2) с водородом

3) с кислородом

4) с бромом

Решение

Для ответа на этот вопрос необходимо проанализировать химические свойства алканов и алкенов и найти реакцию, которая характерна для алкенов, но не для алканов.

Алканы — это предельные (насыщенные) углеводороды, в молекулах которых атомы углерода связаны только одинарными связями. Их общая формула — $C_nH_{2n+2}$. Для них характерны реакции замещения (например, с галогенами при УФ-облучении) и горения.

Алкены — это непредельные (ненасыщенные) углеводороды, содержащие одну двойную связь $C=C$ между атомами углерода. Их общая формула — $C_nH_{2n}$. Наличие слабой $\pi$-связи в составе двойной связи обусловливает их высокую реакционную способность и склонность к реакциям присоединения.

Рассмотрим предложенные варианты:

1) с хлором

Алкены легко вступают в реакцию присоединения с хлором по месту двойной связи. Например, этен реагирует с хлором с образованием 1,2-дихлорэтана: $CH_2=CH_2 + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl-CH_2Cl$.

Алканы также реагируют с хлором, но по механизму свободнорадикального замещения и только при облучении ультрафиолетом или при высокой температуре: $CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Cl + HCl$. Таким образом, оба класса соединений взаимодействуют с хлором, хотя и в разных условиях и по разным механизмам. Поэтому данный вариант не является уникальным отличием в общем смысле.

2) с водородом

Алкены вступают в реакцию присоединения водорода (гидрирование) в присутствии катализаторов (Ni, Pt, Pd), превращаясь в соответствующие алканы: $CH_2=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni, t^\circ} CH_3-CH_3$.

Алканы, будучи насыщенными соединениями, уже не могут присоединять водород, то есть с водородом они не реагируют. Таким образом, эта реакция является отличительной чертой алкенов.

3) с кислородом

И алкены, и алканы горят на воздухе (реагируют с кислородом) с образованием углекислого газа и воды. Эта реакция (горение) не является отличительной. Например: $C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O$ (этен) и $C_2H_6 + \frac{7}{2}O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O$ (этан).

4) с бромом

Ситуация аналогична реакции с хлором. Алкены легко присоединяют бром, что является качественной реакцией на двойную связь (обесцвечивание бромной воды): $CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$.

Алканы же реагируют с бромом только в жёстких условиях (УФ-свет) по механизму замещения. Следовательно, утверждение, что только алкены реагируют с бромом, не совсем корректно, так как алканы тоже могут вступать в эту реакцию.

Таким образом, единственная реакция из предложенного списка, в которую вступают алкены, но не вступают алканы ни при каких условиях, — это реакция с водородом.

Ответ: 2