Галогенирование (электрофильное присоединение) — взаимодействие этилена с галогенами, например, с бромом, при котором происходит обесцвечивание бромной воды:
CH2 = CH2 + Br2 = Br-CH2-CH2Br.
Галогенирование этилена возможно также при нагревании (300С), в этом случае разрыва двойной связи не происходит – реакция протекает по механизму радикального замещения:
CH2 = CH2 + Cl2 → CH2 = CH-Cl + HCl.
Гидрогалогенирование — взаимодействие этилена с галогенводородами (HCl, HBr) с образование галогенпроизводных алканов:
CH2 = CH2 + HCl → CH3-CH2-Cl.
Гидратация — взаимодействие этилена с водой в присутствии минеральных кислот (серной, фосфорной) с образованием предельного одноатомного спирта – этанола:
CH2 = CH2 + H2О → CH3-CH2-ОН.
Среди реакций электрофильного присоединения выделяют присоединение хлорноватистой кислоты (1), реакции гидрокси- и алкоксимеркурирования (2, 3) (получение ртутьорганических соединений) и гидроборирование (4):
CH2 = CH2 + HClO → CH2(OH)-CH2-Cl (1);
CH2 = CH2 + (CH3COO)2Hg + H2O → CH2(OH)-CH2-Hg-OCOCH3 + CH3COOH (2);
CH2 = CH2 + (CH3COO)2Hg + R-OH → R-CH2(OCH3)-CH2-Hg-OCOCH3 + CH3COOH (3);
CH2 = CH2 + BH3 → CH3-CH2-BH2 (4).
Реакции нуклеофильного присоединения характерны для производных этилена, содержащих электроноакцепторные заместители. Среди реакций нуклеофильного присоединения особое место занимают реакции присоединения циановодородной кислоты, аммиака, этанола. Например,
2ON-CH = CH2 + HCN →2ON-CH2-CH2-CN.
В ходе реакций окисления этилена возможно образование различных продуктов, причем состав определяется условиями проведения окисления. Так, при окислении этилена в мягких условиях (окислитель – перманганат калия) происходит разрыв π-связи и образование двухатомного спирта — этиленгликоля:
3CH2 = CH2 + 2KMnO4 +4H2O = 3CH2(OH)-CH2(OH) +2MnO2 + 2KOH.
При жестком окислении этилена кипящим раствором перманганата калия в кислой среде происходит полный разрыв связи (σ-связи) с образованием муравьиной кислоты и углекислого газа:
Окисление этилена кислородом при 200С в присутствии CuCl2 и PdCl2 приводит к образованию ацетальдегида:
CH2 = CH2 +1/2O2 = CH3-CH = O.
При восстановлении этилена происходит образование этана, представителя класса алканов. Реакция восстановления (реакция гидрирования) этилена протекает по радикальному механизму. Условием протекания реакции является наличие катализаторов (Ni, Pd, Pt), а также нагревание реакционной смеси:
CH2 = CH2 + H2 = CH3-CH3.
Этилен вступает в реакцию полимеризации. Полимеризация — процесс образования высокомолекулярного соединения – полимера-путем соединения друг с другом с главных валентностей молекул исходного низкомолекулярного вещества – мономера. Полимеризация этилена происходит под действием кислот (катионный механизм) или радикалов (радикальный механизм):
n CH2 = CH2 = -(-CH2-CH2-)n-.
ответ:Осуществите следующие превращения:
Cu CuSO4 Cu(OH)2 (условие задачи переписывать не нужно).
Теоретическая часть
Растворить металлическую медь с образованием сульфата меди (II) можно в концентрированной серной кислоте. Уравнение реакции:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Реакция протекает при обычных условиях, будет наблюдаться растворение меди и образование раствора голубого цвета.
Получить гидроксид меди (II) из сульфата меди (II) возможно при приливании раствора щелочи – гидроксида натрия. Уравнение реакции:
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4.
Реакция протекает при обычных условиях, будет наблюдаться выпадение осадка ярко-голубого цвета.
Практическая часть
Необходимые реактивы: металлическая медь Cu, концентрированный раствор серной кислоты H2SO4, раствор гидроксида натрия NaOH.
Необходимая посуда и оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Выполнение работы: в пробирку поместили кусочек меди и прилили концентрированный раствор серной кислоты, происходит растворение меди, выделение бесцветного газа с характерным запахом (оксида серы (IV)) и образование раствора голубого цвета – сульфата меди (II).
К полученному раствору сульфата меди (II) прилили раствор гидроксида натрия, наблюдается выпадение осадка ярко-голубого цвета – гидроксида меди (II).
Вывод: в результате выполнения работы получили раствор сульфата меди (II) и нерастворимый гидроксид меди (II).
Объяснение: