Задание 2 Запишите уравнения реакций гидрирования, бромирования, гидратации, полимеризации и горения этилена. Укажите условия протекания реакций. Задание 3 (20 баллов). Рассчитайте объём этилена (н. у.), который необходим для получения 5,6 л (н. у.) этана.

Задание 2

Этилен — это непредельный углеводород, алкен, его формула:

C₂H₄

Для этилена характерны реакции присоединения, так как в его молекуле есть двойная связь.

1. Гидрирование этилена

Гидрирование — это присоединение водорода к этилену. В результате образуется этан.

Уравнение реакции:

CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃—CH₃

или

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

Условия реакции: катализатор Ni, Pt или Pd, нагревание.

2. Бромирование этилена

Бромирование — это присоединение брома к этилену. В результате образуется 1,2-дибромэтан.

Уравнение реакции:

CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br—CH₂Br

или

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

Условия реакции: обычные условия, раствор брома, например в воде или органическом растворителе.

При этой реакции происходит обесцвечивание бромной воды, поэтому она является качественной реакцией на двойную связь.

3. Гидратация этилена

Гидратация — это присоединение воды к этилену. В результате образуется этиловый спирт — этанол.

Уравнение реакции:

CH₂=CH₂ + H₂O → CH₃—CH₂OH

или

C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH

Условия реакции: катализатор H₃PO₄ или H₂SO₄, повышенная температура и давление.

4. Полимеризация этилена

При полимеризации много молекул этилена соединяются в одну большую молекулу — полиэтилен.

Уравнение реакции:

nCH₂=CH₂ → (—CH₂—CH₂—)ₙ

или

nC₂H₄ → (C₂H₄)ₙ

Условия реакции: высокая температура, повышенное давление, катализатор.

Продукт реакции — полиэтилен.

5. Горение этилена

При полном горении этилена образуются углекислый газ и вода.

Уравнение реакции:

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O

Условия реакции: кислород или воздух, поджигание.

Задание 3

Нужно рассчитать объём этилена при нормальных условиях, необходимый для получения 5,6 л этана.

Реакция гидрирования этилена:

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

По уравнению реакции видно:

из 1 моль C₂H₄ получается 1 моль C₂H₆.

При одинаковых условиях объёмы газов относятся так же, как их коэффициенты в уравнении реакции.

Значит:

1 объём C₂H₄ даёт 1 объём C₂H₆

То есть объёмное отношение:

V(C₂H₄) : V(C₂H₆) = 1 : 1

Дано:

V(C₂H₆) = 5,6 л

Следовательно:

V(C₂H₄) = 5,6 л

Ответ: для получения 5,6 л этана необходимо взять 5,6 л этилена при нормальных условиях.