Номер 3, страница 60 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. В чем сходство химических свойств диеновых и этиленовых углеводородов?

3. Сходство химических свойств диеновых и этиленовых углеводородов обусловлено наличием в их молекулах кратных (двойных) связей $C=C$. Этиленовые углеводороды (алкены) содержат одну двойную связь, а диеновые (алкадиены) — две. Наличие этих связей, состоящих из прочной $\sigma$-связи и менее прочной $\pi$-связи, определяет их высокую реакционную способность в реакциях присоединения, окисления и полимеризации.

Основные типы схожих реакций:

• Реакции присоединения. И алкены, и алкадиены легко вступают в реакции присоединения по месту разрыва $\pi$-связей.

  • Галогенирование (присоединение галогенов, например, брома $Br_2$). Оба класса соединений обесцвечивают бромную воду.

    Пример для этилена (алкен): $CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow BrCH_2-CH_2Br$

    Пример для бутадиена-1,3 (диен): $CH_2=CH-CH=CH_2 + 2Br_2 \rightarrow BrCH_2-CH(Br)-CH(Br)-CH_2Br$

  • Гидрирование (присоединение водорода $H_2$). Происходит в присутствии катализаторов (Ni, Pt, Pd) и приводит к образованию предельных углеводородов (алканов).

    Пример для пропена (алкен): $CH_2=CH-CH_3 + H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3-CH_2-CH_3$

    Пример для бутадиена-1,3 (диен): $CH_2=CH-CH=CH_2 + 2H_2 \xrightarrow{Ni} CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$

• Реакции окисления. Оба класса углеводородов легко окисляются, например, раствором перманганата калия $KMnO_4$ (реакция Вагнера). В ходе реакции происходит обесцвечивание фиолетового раствора $KMnO_4$. Это качественная реакция на двойную связь.

  Пример для этилена (мягкое окисление): $3CH_2=CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2o \rightarrow 3HO-CH_2-CH_2-OH + 2MnO_2\downarrow + 2KOH$

• Реакции полимеризации. Способность к полимеризации, при которой молекулы мономеров соединяются друг с другом за счет разрыва $\pi$-связей, образуя длинные полимерные цепи.

  Пример для этилена: $nCH_2=CH_2 \rightarrow (-CH_2-CH_2-)_n$ (полиэтилен)

  Пример для бутадиена-1,3: $nCH_2=CH-CH=CH_2 \rightarrow (-CH_2-CH=CH-CH_2-)_n$ (полибутадиен, каучук)

Ответ: Сходство химических свойств диеновых и этиленовых углеводородов заключается в их способности вступать в реакции присоединения (галогенирование, гидрирование), окисления (например, раствором $KMnO_4$) и полимеризации, что обусловлено наличием в их молекулах непредельных двойных связей $C=C$.