Решение задачи: Реакция веществ с водородом и бромной водой

Задание 1. Выбор веществ Для того чтобы вещество реагировало и с водородом (реакция гидрирования), и с водным раствором брома (реакция обесцвечивания бромной воды), оно должно содержать кратные связи (двойные или тройные). 1) Пентен-2. Относится к алкенам, имеет двойную связь \( C=C \). Реагирует с водородом и обесцвечивает бромную воду. Подходит. 2) Бензол. Имеет устойчивое ароматическое кольцо. Реагирует с водородом при жестких условиях, но не реагирует с бромной водой (не обесцвечивает ее). Не подходит. 3) Диэтиловый эфир. Относится к простым эфирам, не содержит кратных связей. Не реагирует ни с тем, ни с другим. Не подходит. 4) Изобутан. Относится к алканам, содержит только одинарные связи. Не реагирует с водородом и бромной водой. Не подходит. 5) Ацетилен. Относится к алкинам, имеет тройную связь \( C \equiv C \). Реагирует с водородом и обесцвечивает бромную воду. Подходит. Ответ: 1, 5. Задание 2. Различие реакций с бромной водой и чистым бромом Бромная вода — это водный раствор брома \( Br_2 \). Чистый бром (жидкий или пары) и бромная вода проявляют разные химические свойства в зависимости от типа органического вещества. 1. С чем может взаимодействовать бромная вода, а с чистым бромом нет: Таких веществ практически нет, так как бромная вода — это более разбавленный и слабый реагент. Однако в аналитической химии бромную воду используют для качественного определения фенола и анилина. При этом образуется белый осадок: \[ C_6H_5OH + 3Br_2 \xrightarrow{H_2O} C_6H_2Br_3OH \downarrow + 3HBr \] В водной среде эта реакция идет мгновенно и до конца, в то время как с чистым бромом без растворителя процесс может идти иначе. 2. С чем может взаимодействовать чистый бром, а с бромной водой нет: Это характерно для предельных углеводородов (алканов) и бензола. — Алканы (например, метан или изобутан) реагируют с парами брома при освещении (радикальное замещение): \[ CH_4 + Br_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3Br + HBr \] С бромной водой алканы не реагируют. — Бензол реагирует с чистым бромом в присутствии катализатора \( FeBr_3 \): \[ C_6H_6 + Br_2 \xrightarrow{FeBr_3} C_6H_5Br + HBr \] С бромной водой бензол не взаимодействует, так как она недостаточно активна для разрушения его ароматической системы.