Номер 5, страница 35 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Ацетилен не взаимодействует

1) с кислородом

2) с бромом

3) с хлороводородом

4) с метаном

Чтобы определить, с каким из перечисленных веществ ацетилен не взаимодействует, необходимо рассмотреть химические свойства ацетилена и каждого из предложенных реагентов.

Ацетилен ($C_2H_2$) — это ненасыщенный углеводород из класса алкинов, имеющий в своей структуре тройную связь $C \equiv C$. Для него характерны реакции присоединения по тройной связи, реакции окисления (включая горение) и реакции замещения атомов водорода при тройной связи (кислотные свойства).

Решение

Рассмотрим взаимодействие ацетилена с каждым из предложенных веществ.

1) с кислородом

Ацетилен, как и все углеводороды, является горючим веществом и активно реагирует с кислородом ($O_2$) в реакции горения. В зависимости от соотношения реагентов горение может быть полным (с образованием углекислого газа и воды) или неполным (с образованием угарного газа или углерода). Реакция полного горения:

$2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O$

Данная реакция протекает очень бурно с выделением большого количества тепла, что используется при газовой сварке. Следовательно, ацетилен взаимодействует с кислородом.

2) с бромом

Наличие тройной связи в молекуле ацетилена обуславливает его способность вступать в реакции электрофильного присоединения. Реакция с галогенами, в частности с бромом ($Br_2$), является типичной для ненасыщенных соединений и служит качественной реакцией на кратную связь (происходит обесцвечивание бромной воды). Реакция может протекать ступенчато:

$HC \equiv CH + Br_2 \rightarrow CHBr=CHBr$ (1,2-дибромэтен)

$CHBr=CHBr + Br_2 \rightarrow CHBr_2-CHBr_2$ (1,1,2,2-тетрабромэтан)

Следовательно, ацетилен взаимодействует с бромом.

3) с хлороводородом

Ацетилен также вступает в реакцию присоединения с галогеноводородами, например, с хлороводородом ($HCl$). Эта реакция (гидрогалогенирование) имеет большое промышленное значение, так как является способом получения винилхлорида — мономера для производства поливинилхлорида (ПВХ).

$HC \equiv CH + HCl \xrightarrow{HgCl_2} CH_2=CHCl$

Следовательно, ацетилен взаимодействует с хлороводородом.

4) с метаном

Метан ($CH_4$) — это предельный (насыщенный) углеводород, представитель класса алканов. Алканы характеризуются низкой реакционной способностью из-за прочности одинарных связей $C-C$ и $C-H$ и отсутствия кратных связей или функциональных групп. Они не вступают в реакции присоединения. Взаимодействие между ацетиленом (алкином) и метаном (алканом) в обычных условиях не происходит.

Следовательно, ацетилен не взаимодействует с метаном.

Таким образом, проанализировав все варианты, мы приходим к выводу, что ацетилен не вступает в реакцию с метаном.

Ответ: 4