Номер 4, страница 40 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Классификация химических реакций. Глава II. Химические реакции - номер 4, страница 40.

Условие.

4. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения, дайте названия соединений и реакций.

$C_2H_2 \to C_2H_4 \to C_2H_5OH \to C_2H_4 \to C_2H_5Br \to C_2H_4 \to (-\text{CH}_2-\text{CH}_2-)_n$

Решение.

Решение 2.

Решение

Для осуществления данной цепочки превращений необходимо провести следующие реакции:

1. $C_2H_2 \rightarrow C_2H_4$

Для получения этилена (этена) из ацетилена (этина) проводят реакцию гидрирования (присоединения водорода). Чтобы реакция не пошла дальше до образования этана, используют менее активный катализатор, например, катализатор Линдлара (палладий на карбонате кальция).

Уравнение реакции:
$CH \equiv CH + H_2 \xrightarrow{Pd/CaCO_3} CH_2=CH_2$

Названия соединений: $C_2H_2$ - ацетилен (этин), $H_2$ - водород, $C_2H_4$ - этилен (этен).
Название реакции: реакция гидрирования (реакция присоединения).

Ответ: $C_2H_2 + H_2 \xrightarrow{Pd/CaCO_3} C_2H_4$

2. $C_2H_4 \rightarrow C_2H_5OH$

Этанол (этиловый спирт) получают из этилена реакцией гидратации (присоединения воды). Реакция протекает в кислой среде (в присутствии, например, ортофосфорной кислоты) при высокой температуре и давлении.

Уравнение реакции:
$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H_3PO_4, t, p} CH_3-CH_2-OH$

Названия соединений: $C_2H_4$ - этилен (этен), $H_2O$ - вода, $C_2H_5OH$ - этанол (этиловый спирт).
Название реакции: реакция гидратации (реакция присоединения).

Ответ: $C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H^+, t, p} C_2H_5OH$

3. $C_2H_5OH \rightarrow C_2H_4$

Получение этилена из этанола — это реакция внутримолекулярной дегидратации (отщепления воды). Она происходит при нагревании этанола с водоотнимающим агентом, например, концентрированной серной кислотой, при температуре выше 140 °C.

Уравнение реакции:
$C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4 (конц.), t > 140^\circ C} CH_2=CH_2 + H_2O$

Названия соединений: $C_2H_5OH$ - этанол, $C_2H_4$ - этилен, $H_2O$ - вода.
Название реакции: реакция дегидратации (реакция отщепления или элиминирования).

Ответ: $C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4(конц.), t>140^\circ C} C_2H_4 + H_2O$

4. $C_2H_4 \rightarrow C_2H_5Br$

Бромэтан получают из этилена путем реакции гидрогалогенирования (присоединения бромоводорода). Реакция идет по механизму электрофильного присоединения по двойной связи.

Уравнение реакции:
$CH_2=CH_2 + HBr \rightarrow CH_3-CH_2-Br$

Названия соединений: $C_2H_4$ - этилен, $HBr$ - бромоводород, $C_2H_5Br$ - бромэтан.
Название реакции: реакция гидрогалогенирования (реакция присоединения).

Ответ: $C_2H_4 + HBr \rightarrow C_2H_5Br$

5. $C_2H_5Br \rightarrow C_2H_4$

Для получения этилена из бромэтана проводят реакцию дегидрогалогенирования (отщепления галогеноводорода). Для этого на бромэтан действуют спиртовым раствором щелочи (например, $KOH$) при нагревании.

Уравнение реакции:
$CH_3-CH_2-Br + KOH_{(спирт.)} \xrightarrow{t} CH_2=CH_2 + KBr + H_2O$

Названия соединений: $C_2H_5Br$ - бромэтан, $KOH$ - гидроксид калия, $C_2H_4$ - этилен, $KBr$ - бромид калия, $H_2O$ - вода.
Название реакции: реакция дегидрогалогенирования (реакция отщепления или элиминирования).

Ответ: $C_2H_5Br + KOH_{(спирт.)} \xrightarrow{t} C_2H_4 + KBr + H_2O$

6. $C_2H_4 \rightarrow (-CH_2-CH_2-)_n$

Полиэтилен получают из этилена в результате реакции полимеризации. В этой реакции множество молекул этилена (мономеров) соединяются друг с другом, разрывая двойные связи и образуя длинную полимерную цепь. Процесс требует наличия катализатора, а также определенных температуры и давления.

Уравнение реакции:
$n(CH_2=CH_2) \xrightarrow{кат., t, p} (-CH_2-CH_2-)_n$

Названия соединений: $C_2H_4$ - этилен (мономер), $(-CH_2-CH_2-)_n$ - полиэтилен (полимер).
Название реакции: реакция полимеризации.

Ответ: $nC_2H_4 \xrightarrow{кат., t, p} (-CH_2-CH_2-)_n$