Номер 7, страница 86 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

7. Как практически можно отличить крекинг-бензин от бензина прямой перегонки?

Основное химическое различие между крекинг-бензином и бензином прямой перегонки заключается в их составе. Бензин прямой перегонки состоит преимущественно из предельных углеводородов (алканов и циклоалканов). Крекинг-бензин, получаемый при расщеплении более тяжелых нефтяных фракций, содержит значительное количество непредельных углеводородов (алкенов) и ароматических углеводородов. Наличие алкенов с их реакционноспособными двойными связями $C=C$ позволяет легко отличить эти два вида бензина с помощью качественных реакций.

Для этого можно провести один из следующих экспериментов:

Взаимодействие с бромной водой

В две пробирки наливают образцы бензина и добавляют по несколько капель бромной воды ($Br_2(aq)$), имеющей характерную желто-бурую окраску, после чего содержимое встряхивают.

• В пробирке с крекинг-бензином произойдет быстрое обесцвечивание бромной воды. Это связано с тем, что непредельные углеводороды вступают в реакцию присоединения с бромом, разрывая двойную связь. Например, для гексена: $CH_2=CH-(CH_2)_3-CH_3 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CHBr-(CH_2)_3-CH_3$.
• В пробирке с бензином прямой перегонки цвет бромной воды не изменится, так как предельные углеводороды не реагируют с бромом в обычных условиях.

Взаимодействие с раствором перманганата калия (проба Вагнера)

В две пробирки с образцами бензина добавляют по несколько капель слабого водного раствора перманганата калия ($KMnO_4(aq)$), имеющего фиолетовую окраску, и встряхивают.

• В пробирке с крекинг-бензином фиолетовая окраска быстро исчезнет и образуется бурый осадок диоксида марганца ($MnO_2$). Это результат реакции окисления алкенов перманганатом калия. Упрощенное уравнение реакции: $3R-CH=CH-R' + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3R-CH(OH)-CH(OH)-R' + 2MnO_2 \downarrow + 2KOH$.
• В пробирке с бензином прямой перегонки фиолетовая окраска раствора сохранится, так как алканы устойчивы к действию слабых окислителей.

Ответ: Практически отличить крекинг-бензин от бензина прямой перегонки можно с помощью качественных реакций на непредельные углеводороды (алкены), которые присутствуют в крекинг-бензине и отсутствуют в бензине прямой перегонки. Для этого можно использовать: бромную воду, которая обесцветится при контакте с крекинг-бензином, или раствор перманганата калия, который также обесцветится с образованием бурого осадка $MnO_2$ при взаимодействии с крекинг-бензином. Бензин прямой перегонки не будет реагировать с этими реагентами в данных условиях.