Номер 6, страница 42 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. Бромбензол образуется в результате взаимодействия

1) бензола с бромом в присутствии катализатора

2) бензола с бромом на свету

3) бензола с бромоводородом

4) хлорбензола с бромом

Решение

Для ответа на этот вопрос необходимо проанализировать каждый из предложенных вариантов реакции.

1) бензола с бромом в присутствии катализатора

Это реакция электрофильного замещения в ароматическом ядре, известная как галогенирование аренов. Для ее проведения необходим катализатор — кислота Льюиса, например, бромид железа(III) ($FeBr_3$) или бромид алюминия ($AlBr_3$). Катализатор поляризует молекулу брома, создавая сильный электрофил $Br^+$, который атакует бензольное кольцо. В результате реакции один атом водорода в бензольном кольце замещается на атом брома, образуя бромбензол и бромоводород в качестве побочного продукта.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$C_6H_6 + Br_2 \xrightarrow{FeBr_3} C_6H_5Br + HBr$

Этот вариант приводит к образованию бромбензола.

2) бензола с бромом на свету

Взаимодействие бензола с бромом при облучении ультрафиолетовым светом (на свету) протекает по радикальному механизму. В отличие от замещения, в этих условиях происходит реакция присоединения. Ароматическая система бензольного кольца разрушается, и к каждому атому углерода присоединяется по одному атому брома. Продуктом является 1,2,3,4,5,6-гексабромциклогексан, а не бромбензол.

Уравнение реакции:

$C_6H_6 + 3Br_2 \xrightarrow{h\nu} C_6H_6Br_6$

Этот вариант не подходит.

3) бензола с бромоводородом

Бензол является очень стабильным соединением из-за своей ароматической системы и не реагирует с галогеноводородами, такими как бромоводород ($HBr$), в обычных условиях. Реакция не идет.

Этот вариант не подходит.

4) хлорбензола с бромом

Это реакция бромирования уже замещенного бензола — хлорбензола. Реакция также протекает по механизму электрофильного замещения (в присутствии катализатора), но продуктом будет не бромбензол, а дигалогенпроизводное — бромхлорбензол. Атом хлора является орто-, пара-ориентантом, поэтому образуется смесь 1-бром-2-хлорбензола и 1-бром-4-хлорбензола.

Этот вариант не подходит.

Следовательно, бромбензол образуется только в результате реакции бензола с бромом в присутствии катализатора.

Ответ: 1.