Номер 7, страница 28 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

7. Непредельные углеводороды можно отличить от предельных с помощью

1) водорода

2) бромной воды

3) раствора серной кислоты

4) известковой воды

Основное различие между предельными (насыщенными, алканами) и непредельными (ненасыщенными, алкенами и алкинами) углеводородами заключается в типе химических связей между атомами углерода. Предельные углеводороды содержат только одинарные C–C связи, в то время как непредельные содержат хотя бы одну кратную связь: двойную C=C (алкены) или тройную C≡C (алкины). Наличие менее прочных π-связей в составе кратных связей определяет высокую реакционную способность непредельных углеводородов в реакциях присоединения. Предельные углеводороды в такие реакции в обычных условиях не вступают. Это различие в химических свойствах используется для их качественного распознавания.

Проанализируем предложенные варианты реагентов:

1) водорода

Непредельные углеводороды могут присоединять водород (реакция гидрирования) в присутствии катализаторов (Ni, Pt, Pd), превращаясь в предельные углеводороды. Однако эта реакция не сопровождается видимыми изменениями (как изменение цвета или выпадение осадка), поэтому ее неудобно использовать в качестве качественного теста для визуального различения веществ.

2) бромной воды

Бромная вода представляет собой водный раствор брома ($Br_2$), который имеет характерную бурую или желто-бурую окраску. Непредельные углеводороды легко и быстро вступают в реакцию присоединения с бромом по месту разрыва кратной связи. В результате этой реакции образуется бесцветное дибромпроизводное, что приводит к обесцвечиванию бромной воды. Это является качественной реакцией на кратную связь. Например, реакция этена с бромной водой:

$CH_2=CH_2\text{ (бесцветный газ)} + Br_2\text{ (бурый раствор)} \rightarrow CH_2Br-CH_2Br\text{ (бесцветный раствор)}$

Предельные углеводороды (алканы) с бромной водой в обычных условиях (без нагревания или УФ-облучения) не взаимодействуют, поэтому окраска раствора не изменится. Следовательно, бромная вода является идеальным реагентом для различения этих двух классов углеводородов.

3) раствора серной кислоты

Непредельные углеводороды реагируют с концентрированной серной кислотой (реакции гидратации, полимеризации), в то время как алканы к ней инертны в холодных условиях. Однако эта реакция не имеет такого четкого и однозначного визуального эффекта, как обесцвечивание бромной воды, и потому реже используется для качественного анализа.

4) известковой воды

Известковая вода — это раствор гидроксида кальция $Ca(OH)_2$. Она используется как реагент для обнаружения углекислого газа ($CO_2$), при взаимодействии с которым образуется белый осадок карбоната кальция ($CaCO_3$), вызывающий помутнение раствора. Ни предельные, ни непредельные углеводороды напрямую с известковой водой не реагируют. Ее можно использовать для анализа продуктов сгорания углеводородов, но не для их непосредственного различения.

Таким образом, самым простым и наглядным способом отличить непредельный углеводород от предельного является реакция с бромной водой.

Ответ: 2