Номер 4, страница 259 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

4. Как распознать газообразные этан и этилен? Назовите два способа.

Для распознавания газообразных этана и этилена можно использовать качественные реакции на непредельные углеводороды. Основное различие между этаном ($C_2H_6$, алкан) и этиленом ($C_2H_4$, алкен) заключается в наличии у этилена двойной связи углерод-углерод ($C=C$), которая способна вступать в реакции присоединения и окисления в мягких условиях. Этан, как насыщенный углеводород, в такие реакции не вступает.

Способ 1. Взаимодействие с бромной водой

Через пробирки с исследуемыми газами пропускают бромную воду ($Br_2(aq)$), которая имеет характерную желто-бурую окраску.

• Этилен вступает в реакцию присоединения с бромом, разрывая двойную связь. В результате образуется бесцветный продукт 1,2-дибромэтан, и бромная вода обесцвечивается.
  Уравнение реакции: $CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$
• Этан не реагирует с бромной водой в обычных условиях, поэтому окраска раствора не изменится.

Таким образом, по обесцвечиванию бромной воды можно определить этилен.

Способ 2. Взаимодействие с раствором перманганата калия (реакция Вагнера)

Через пробирки с газами пропускают холодный водный раствор перманганата калия ($KMnO_4$), имеющий фиолетовый цвет.

• Этилен окисляется раствором перманганата калия с образованием двухатомного спирта (этиленгликоля) и бурого осадка диоксида марганца ($MnO_2$). При этом фиолетовая окраска раствора исчезает.
  Уравнение реакции: $3CH_2=CH_2 + 2KMnO_4 + 4H_2O \rightarrow 3HO-CH_2-CH_2-OH + 2MnO_2 \downarrow + 2KOH$
• Этан устойчив к действию слабого раствора окислителя, поэтому видимых изменений не произойдет, и фиолетовый цвет раствора сохранится.

Таким образом, по исчезновению фиолетовой окраски и появлению бурого осадка можно определить этилен.

Ответ: Распознать этан и этилен можно двумя способами: 1) с помощью бромной воды (этилен ее обесцвечивает, этан — нет); 2) с помощью раствора перманганата калия (этилен обесцвечивает раствор с выпадением бурого осадка, этан — нет).